Study of Power Converter Topologies suitable for Pulsed Operation with Energy Recovery

SEBASTÍAN MAESTRI; GARCIA RETEGUI ROGELIO; DANIEL CARRICA; MARCOS FUNES; P. DONATO; NICOLAS WASSINGER; SERGIO A. GONZÁLEZ; IGNACIO CARUGATI; MATIAS HADAD; JONATAN FISHER

2014-08-01

2016-01-01

Energia-Varios

Actualmente, hay algunas fuentes de alimentación en el CERN que están en funcionamiento desde hace más de 40 años, como por ejemplo las fuentes presentes en el sector denominado Ala Este. Estos convertidores, los cuales se basan en rectificadores controlados a tiristores, operan en Corriente Continua (CC) y están tomando energía en forma permanente de la red pública de distribución. Debido a que estos convertidores están llegando al final de su vida útil, el CERN tiene previsto sustituirlos por modernos convertidores de potencia conmutados. Por otra parte, la nueva topología está destinada a trabajar en forma pulsada con un sistema de recuperación de energía, lo cual lleva a una reducción inherente en el consumo de potencia. El objetivo de este proyecto es investigar las diferentes soluciones técnicas, algunas de ellas ya propuestas por el CERN Las topologías a ser analizadas deben permitir el control del flujo de potencia activa entre la red y la carga y, posiblemente, la potencia reactiva. Los objetivos para la nueva topología son los siguientes: · Considerando rangos razonables de conexión con la red de eléctrica (limitado a una toma de 32A-63A o 125A 400VAC): el estudio debe proporcionar el dimensionamiento óptimo de los elementos de almacenamiento de energía (baterías de condensadores) en relación con la potencia media extraída de la red. Una estrategia es considerar que, durante la etapa de subida y bajada, la mayor parte de la energía sea proporcionada por un banco de condensadores. En tanto que, durante la parte plana del pulso, la mayor parte de la energía sea facilitada por la red. Adicionalmente, se busca que la potencia activa máxima tomada por la red esté acotada a la máxima potencia activa requerida por el pulso de corriente. · Almacenamiento de energía escalable y modular: dimensionamiento del elemento de almacenamiento de energía (capacitor) de acuerdo a la energía del imán.