Browsing by Author "Villar, Raúl"

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    Descomposición para la resolución del flujo óptimo de potencia con restricciones de seguridad
    (2023-03-01) Barberia, Juan Luis; Legnani, Walter; Gesino, Alejandro; Villar, Raúl
    La operación de un sistema de transmisión de energía eléctrica no debe solo realizarse de manera económica; sino que también deben tenerse presente diversas situaciones de contingencias. Para tener en consideración esto, se presenta un modelo de optimización en dos etapas donde los problemas esclavos generaran diversos cortes en el espacio de solución para minimizar el riesgo de estas contingencias. En este trabajo también se muestra el funcionamiento del algoritmo realizado sobre redes eléctricas de baja escala que podrían extenderse a redes de mayor envergadura.
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    HVDC Link Benefits for the AC Transmission System Operation. Technical and Economic Aspects.
    (Cigre París, 2022-09-05) Casteras, Leonardo; Villar, Raúl; Muiño, Federico; Stemberg, Pablo; Molero, Gustavo
    This work explores the benefits that can be obtained in a conventional alternating current electrical power system (HVAC) by means of proper operation of a direct current transmission link (HVDC). The technical and economic advantages of HVDC systems compared to HVAC are well known mainly for their convenience for long distances and large power transmissions; however, a study dedicated to the operation criteria of HVDC links may maximize its benefits. Some examples include power loss minimization for the entire interconnection system, reduction in the number of operations of compensation equipment (shunt reactors and capacitors, series capacitors bypass, tap changer movement) and extension of its life cycle, reducing maintenance costs, and better performance of existing control and automatic schemes through joint coordinated operation of the HVDC link in disturbances events scenarios, minimizing the impact on the system. The increase and demographic characteristics of the electrical load in the Argentinian Interconnection System (SADI), along with the fact that the primary resources of energy are far away of the principal consumption centers. As part of those studies, the new HVDC link operation (in a bipolar configuration with optional earth return) was modeled for different load scenarios and seasonality up to 2026-year horizon. The obtained results showed a clear economic advantage due to the operation of the system in an optimum point, minimizing the total system losses and a reduction in the number of maneuvers in the reactive compensation equipment of more than 60%. On the other hand, it was possible to show that there was a more effective utilization of a new network security automation based on an Automatic Generation Disconnection (AGD) scheme designed by contingency events in the SADI, working together with the HVDC link power setpoints, achieving an effectiveness of 100%.
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    Modelo de circuito para la corriente Continua de retorno en el interior del Subsuelo Terrestre.
    (UTN, 2018) Villar, Raúl
    Los Sistemas de Transmisión en Corriente Continua (STCC) son competitivos cuando se transporta mucha potencia a gran distancia. Aunque en Argentina esta tecnología aún no ha sido usada, sí lo es en otros países desarrollados. Tres son las configuraciones de líneas que se usan: monopolar, homopolar y bipolar. Las dos primeras, en condición normal, operan utilizando el subsuelo como conductor de retorno y la tercera (bipolar), lo hace en condición de emergencia (pérdida de un polo), en la que puede continuar en servicio transportando la mitad de potencia. En consecuencia, a efecto de evaluar pérdidas, problemas de corrosión, seguridad eléctrica e impacto ambiental, es necesario determinar el derrotero de la corriente de retorno en el interior del subsuelo terrestre. Se propone aquí un modelo circuital contrastado, que permite evaluar los porcentajes de distribución de corriente en cualquier localización a lo largo de toda la línea. Palabras claves: Modelo de circuito para la corriente continua de retorno. Sistema de Transmisión en Corriente Continua. Puesta a Tierra. Corriente de Retorno por Tierra.
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    OPTIMIZACIÓN DE LOS ASPECTOS TÉCNICOS, ECONÓMICOS Y AMBIENTALES DE LA OPERACIÓN CONJUNTA DE SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE CORRIENTE ALTERNA Y CORRIENTE CONTINUA
    (Cigre, 2023-05-25) Casteras, Leonardo; Villar, Raúl; Muiño, Federico; Molero, Gustavo
    El presente trabajo demuestra los principales beneficios obtenidos mediante la inserción de un vínculo de HVDC en un sistema eléctrico de potencia de AC, tanto en aspectos técnicos, económicos y ambientales. Se estudiaron aspectos técnicos, como minimizar las pérdidas de potencia en todo el sistema, la reducción en la operación de equipamiento de compensación y un mejor desempeño de los automatismos existentes a través de un trabajo conjunto con el vínculo, logrando un menor impacto en la red ante perturbaciones; contabilizando los beneficios económicos e incluyendo un análisis de la reducción del impacto al medio ambiente que se puede lograr por su utilización.
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    SISTEMAS DE TRANSMISIÓN EN CORRIENTE CONTINUA Capitulo 1- Comparación Conceptual, algo de dimensionamiento y otros aspectos de STCC y STCC.
    (2025) Villar, Raúl
    Este capítulo tiene por objetivo presentar una comparación técnico-conceptual entre los Sistemas de Transmisión en Corriente Continua (STCC) y los Sistemas de Transmisión en Corriente Alterna (STCA). Se abordan aspectos clave como el requerimiento de volumen de conductor, las pérdidas activas, los niveles de aislamiento, el efecto corona, el modo de maniobra, y otros factores como la caída de tensión, el acoplamiento asincrónico y el dimensionamiento de líneas. Al finalizar, el lector comprenderá los criterios fundamentales que justifican el uso de STCC en determinadas condiciones, especialmente en aplicaciones de larga distancia y gran potencia.
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    SISTEMAS DE TRANSMISIÓN EN CORRIENTE CONTINUA Capitulo 2- Dispositivos Semiconductores y teoria de la conversión CA-CC y CC-CA.
    (2025) Villar, Raúl
    El capítulo introduce los fundamentos físicos y eléctricos de los dispositivos semiconductores y su función en la conversión de corriente alterna a continua (CA–CC) y viceversa (CC–CA), base esencial de los sistemas de transmisión en corriente continua (HVDC). Se describen los principios de conducción, ionización térmica y dopado de materiales semiconductores, destacando la formación de junturas PN y el comportamiento asociado a la barrera de potencial y la zona de deplexión. Posteriormente se analizan los dispositivos elementales —el diodo y el tiristor (SCR)— incluyendo sus modelos eléctricos, características “v–i”, modos de polarización, conducción, bloqueo y fenómenos de ruptura o avalancha. Se comparan con otros dispositivos de conmutación (GTO, IGBT y MOSFET) en cuanto a capacidad de tensión, corriente y frecuencia, concluyendo que el tiristor SCR mantiene su supremacía en aplicaciones de alta potencia y transmisión HVDC. El capítulo desarrolla de forma detallada la Teoría de Conversión, explicando la formación de la tensión continua mediante distintos rectificadores: monofásico de media onda, monofásico de onda completa, trifásico de media onda y trifásico de onda completa. Cada configuración se analiza mediante la descomposición en Serie de Fourier, identificando las componentes armónicas, la ondulación (riple) y el grado de utilización del transformador convertidor. Finalmente, se expone el principio de operación de los convertidores de seis y doce pulsos, la conformación de válvulas simples, dobles y cuadriválvulas, y la arquitectura general de una Estación Convertidora HVDC (EC). Se describen sus componentes principales —transformadores convertidores, válvulas de tiristores filtros, reactores de suavizado y equipos de maniobra—, junto con los criterios de protección, aislamiento y compensación de potencia reactiva. En conjunto, este capítulo sienta las bases físicas y tecnológicas que permiten comprender el funcionamiento de los convertidores de potencia HVDC, desde el comportamiento físico del semiconductor hasta la estructura funcional completa de la Estación Convertidora.