Sistema de compensación reactiva para las instalaciones de recarga de buses eléctricos

Abstract

Desde que entró en vigor la resolución CREG 015 DE 2018, fue necesario contemplar la medición de energía reactiva capacitiva en los sistemas eléctricos, fenómeno que ocurre de manera frecuente en las instalaciones eléctricas de recarga de buses eléctricos debido al uso de filtros en los rectificadores de alta potencia. Como respuesta a esta problemática, este proyecto propone un sistema cuya finalidad es compensar el exceso de energía reactiva capacitiva en patios de recarga para buses eléctricos. Para el diseño de este sistema se contemplaron 3 alternativas: D-STATCOM, Static var compensator y Filtros pasivos, y se optó por la última opción de acuerdo con criterios tales como inversión, operación del sistema, protección contra la intemperie y el tiempo de ejecución. La validación del funcionamiento del sistema se llevó a cabo con MATLAB/Simulink, lo que permitió establecer una comparación entre los resultados obtenidos en el caso inicial sin compensación y el caso con el compensador en la red. La validez de los resultados de estas simulaciones fue verificado mediante cálculos teóricos para la potencia reactiva inductiva a producirse en los dos casos de operación. Se concluye que se cumplió a cabalidad el objetivo general, ya que el sistema de compensación reactiva para la instalación de recarga de buses eléctricos eliminó el exceso de reactivos capacitivos y mantuvo el factor de potencia por encima del límite inferior en la región inductiva, cumpliendo así la resolución CREG 015 DE 2018.

Since RESOLUCIÓN CREG 015 DE 2018 came into force, it was necessary to contemplate the measurement of capacitive reactive energy in electrical systems, a phenomenon that frequently occurs in electric buse charging facilities due to the use of filters and high-power rectifiers. As a response to this issue, this project proposes a system to compensate for the excess of capacitive reactive energy in recharging facilities for bus yards. For the design of this system, 3 alternatives were considered: D-STATCOM, Static var compensator and Passive filters, the last option was chosen according to criteria such as investment, system operation, weather protection and execution time. The validation of the system operation was carried out with MATLAB/Simulink, which allowed a comparison between the results obtained in the initial case without compensator, and after coupling the compensator to the network. The validity of the results of these simulations was verified through theoretical calculations for the inductive reactive power to be produced in the two cases of operation. It is concluded that the general objective was fully met, since the reactive compensation system for the recharging installation of electric buses eliminated the excess of capacitive reactive energy and kept the power factor above the lowest limit in the inductive region, thus complying with RESOLUCIÓN CREG 015 DE 2018.