Conversores VSC para Transmissão HVDC usando linhas aéreas
O sistema interligado brasileiro conta com uma rede EHVAC (Extra High Voltage AC) integrada, com transmissão à longas distâncias usando linhas HVDC (High Voltage DC). Nos últimos anos, vários projetos LCC-HVDC (Line Commutated Converter – High Voltage DC) foram colocados em operação na rede elétrica brasileira. No entanto, com o aumento de LCC-HVDC, riscos como falha de comutação se tornam proeminentes e as características de acoplamento interativo AC-DC são mais significativos. Assim, o VSC-HVDC (Voltage Source Converter – High Voltage DC) será uma direção de desenvolvimento importante devido às suas vantagens técnicas.
A transmissão HVDC usando conversores VSC não tem sido empregada no Brasil devido ao seu alto custo e a outras dificuldades associadas ao uso em conjunto com linhas aéreas, como a exigência de extinção rápida do arco em uma linha de transmissão aérea (OHL – Overhead Lines). Alguns links VSC-HVDC com OHLs estão em operação, mas requerem disjuntores AC para eliminar falhas de linha. Eles também estão localizados em regiões do norte terrestre, onde o nível de descargas atmosféricas é baixo. Melhorias recentes na potência dos sistemas VSC (IGBT) e diminuição dos custos levou a, pelo menos, duas novas técnicas para extinção de arco em linhas aéreas em desenvolvimento, um usando conversores de meia ponte e disjuntores CC, e o outro usando ponte completa, ambos com tecnologia MMC (Modular Multilevel Converter). Os links de OHL com disjuntores DC estão gradualmente começando a se candidatar a projetos, como o projeto ZHANGBEI na China. Outras técnicas podem estar disponíveis ou em desenvolvimento.
Este projeto de P&D visa estudar possíveis soluções para o uso de VSC-HVDC no Brasil. As soluções que serão propostas vêm de estudo do estado da arte atual, análise técnica de viabilidade, desenvolvimento de um modelo digital e breve análise econômica. Esse projeto de P&D, com previsão de execução entre Julho de 2021 e Julho de 2023, é uma parceria entre Universidade Federal Fluminense – UFF, CEFET-RJ, Power Consult, NARI e State Grid Brazil Holding – SGBH.
