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los parámetros de control durante los transitorios. La funcionalidad del controlador de redes de HVdc depende de la filosofía de diseño de la red en particular, la estructura de la red
de CA, el marco normativo dispuesto y los códigos de red.
Los convertidores de HVdc que forman parte de las redes
de HVdc deben tener características "plug and play" para
garantizar un funcionamiento efectivo en un entorno de
múltiples proveedores. Esto requiere que los convertidores
manejen una pérdida de comunicación al depender de las
mediciones locales a través del control autónomo de convertidores. Estas perspectivas de control tienen una consecuencia directa para la jerarquía de control en el sistema y los
requisitos del sistema de comunicación.

Dispositivos electrónicos inteligentes
para la protección
Las tecnologías de relé han evolucionado de los primeros
relés electromécanicos a unos estáticos, digitales y numéricos. Los relés numéricos modernos, o llamados dispositivos
electrónicos inteligentes (IED, por sus siglas en inglés), utilizan uno o más procesadores de señales digitales optimizados
para el procesamiento de señales en tiempo real y capaces de
ejecutar una amplia variedad de funciones de protección. El
rendimiento de los IED numéricos supera enormemente el
de otras tecnologías en cuanto a precisión, rango de ajustes
de parámetros, comunicación integrada y múltiples funcionalidades que incluyen monitoreo y autodiagnóstico.
Las principales diferencias entre los IED de CA y HVdc
abarcan el algoritmo de protección, la velocidad de funcionamiento y los requisitos de entrada/salida. Los IED de CA
normalmente se interconectan solo con sus disyuntores de CA
asociados y se coordinan entre terminales locales y remotos.
Sin embargo, los IED de HVdc podrían necesitar llevar a cabo
funciones más complejas para coordinar la protección y el restablecimiento, como enviar señales de detección y despeje de
fallas al convertidor o a los equipos de reequilibrio de polos.
Además, los disyuntores de HVdc probablemente tengan más
funciones inteligentes, como autodiagnóstico, generando una
potencial protección coordinada a través de la comunicación
de fallas del interruptor a los IED cercanos.
En el gráfico 2, se da una configuración de protección descentralizada en la que cada IED es responsable de proteger
un componente. Una configuración de protección centralizada es también una opción, donde se implementan todas las
funciones de protección de manera física en una computadora. El beneficio de lo anterior es una mayor confiabilidad
debido a que lo más probable es que el fallo de un IED dé
lugar a una operación de respaldo del IED. Probablemente,
lo último proporcione un diseño simplificado y coordinación
de protección, aunque el fallo de la protección central podría
provocar consecuencias inaceptables.

Comunicación
Dado que los enlaces de HVdc existentes fueron construidos
como proyectos listos para el uso por una única compañía,
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los protocolos de comunicación para el control y la protección son, en gran medida, específicos de cada proveedor.
Para el desarrollo de grandes redes de HVdc en malla, la
estandarización es fundamental para asegurar la interoperabilidad entre los equipos del proveedor. Estándares similares, como CEI 61850 para subestaciones digitales, CEI
61869 para transformadores de instrumentos y CEI 60834
para la teleprotección, también se podrían adoptar para las
aplicaciones de HVdc. Sin embargo, es probable que la velocidad de comunicación y el ancho de banda para el canal
necesarios sean mayores para las redes de HVdc en comparación con las redes de CA.
La estructura de protección y control de una futura subestación de CC puede, desde una perspectiva de comunicación,
adoptar una estructura similar como lo define la CEI 61850
(gráfico 2). Se puede diseñar la comunicación de manera
óptima para toda la subestación de CC utilizando tecnologías
como Ethernet de alta velocidad. El rendimiento requerido
de la comunicación para las redes de CA es de 80 muestras/
ciclo y 3 ms para los valores recogidos y el mensaje de eventos de subestación orientados a objetos genéricos, respectivamente. Este requisito para las redes de HVdc debe ser del
orden de 100 k muestras/s y cientos de microsegundos para
cumplir con el requisito del control y la protección rápida.
La comunicación entre las subestaciones de CC remotas incluye distribución, señales de control y de teleprotección. Se puede lograr la comunicación digital utilizando
canales de fibra óptica. Los ajustes y parámetros de control en el nivel de distribución requieren la menor velocidad de ancho de banda y comunicación. La comunicación
para la teleprotección y, en particular, los algoritmos diferenciales de línea, requiere la mayor velocidad de ancho
de banda y comunicación.

Subestación digital de CC
Las subestaciones de CA existentes están experimentando
una transformación a subestaciones digitales que emplean
los estándares de la CEI 61850 en su estructura de protección y control. Las futuras subestaciones de CC también
pueden emplear un principio de diseño similar, con digitalización de señales primarias (como las mediciones de
corriente y tensión), el estado y control de la posición de
los dispositivos de conmutación, y el envío de señales digitales a los dispositivos de protección y control al utilizar
canales de comunicación rápidos. Se muestra un ejemplo
en el gráfico 2.

Consideraciones en el diseño de
subestaciones de CC
Aunque existen más de 100 sistemas de HVdc en funcionamiento y se han construido sistemas de HVdc multiterminales, el concepto de subestaciones de CC no está consolidado.
Una subestación en una red de HVdc de VSC es diferente a
una subestación de CA o a una conexión punto a punto de
HVdc de VSC. Una subestación de CC contiene los puertos
julio/agosto 2019

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