UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CATALUÑA ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍAS INDUSTRIAL Y 

AERONÁUTICA DE TERRASSA 

 

 

MASTER EN INGENIERÍA DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Y ELECTRÓNICA INDUSTRIAL 

 

SISTEMAS ELÉCTRICOS AVANZADOS E INTEGRACIÓN DE FUENTES DE ENERGÍA ELECTRICA 

 

TRABAJO DE FIN DE CURSO: 

ESTUDIO COMPARATIVO DE TRANSMISIÓN HVDC O HVAC  EN  FUNCIÓN  DE  LA  DISTANCIA  ENTRE CENTRO DE PRODUCCIÓN Y CONSUMO 

  MOTORES DE INDUCCIÓN

  

ALUMNOS: Paola Lora Thola Leonardo Marín 

 

 

TERRASSA, ENERO DE 2014 

    

ESTUDIO COMPARATIVO DE TRANSMISIÓN HVDC O HVAC EN FUNCIÓN DE LA DISTANCIA ENTRE CENTRO DE PRODUCCIÓN Y CONSUMO 

1. Introducción 

Un sistema eléctrico es el conjunto de elementos que operan de forma coordinada en un determinado territorio para satisfacer la demanda de energía eléctrica de los consumidores.  Los sistemas eléctricos están constituidos básicamente por los siguientes elementos1: 

1. Los  centros  o  plantas  de  generación  donde  se  produce  la  electricidad  (centrales  nucleares, hidroeléctricas, de ciclo combinado, parques eólicos, etc.). 

2. Las líneas de transporte de la energía eléctrica de alta tensión (AT). 3. Las estaciones transformadoras (subestaciones) que reducen la tensión o el voltaje de la línea (Alta 

tensión/Media tensión, Media tensión/Baja tensión). 4. Las  líneas de distribución de media y baja  tensión que  llevan  la electricidad hasta  los puntos de 

consumo. 5. un centro de control eléctrico desde el que se gestiona y opera el sistema de generación y transporte 

de energía. 

 Figura 1: Sistema eléctrico (Fuente: http://www.ree.es/es/) 

La red de  transporte es  la encargada de enlazar  las centrales con  los puntos de utilización de energía eléctrica  con las menores perdidas posibles para lo cual, el transporte de la energía eléctrica debe hacerse a muy altas tensiones.  En la actualidad existen dos formas de transportar energía eléctrica en alta tensión: corriente alterna de alta tensión (HVAC) y corriente continua de alta tensión (HVDC).  

Las primeras investigaciones en el campo de la electricidad fueron en el ámbito de la corriente continua.  (DC).  El primer generador eléctrico que se construyó fue un generador de DC y por lo tanto, la primera 

línea de transmisión de energía eléctrica se construyó en DC.   Sin embargo, a pesar de su supremacía inicial muy pronto la DC fue suplantada por la corriente alterna (CA) en la mayoría de los usos.  Esto se debió a la disponibilidad de los transformadores en los cuales es muy simple y fácil de cambiar el nivel de voltaje para la transmisión, la distribución y el uso de la energía eléctrica.  Por otra parte, los motores de inducción que por su reducido costo son  los más ampliamente utilizados, sólo funcionan con corriente alterna.    Por  este  motivo  la  AC  se  ha  vuelto  imprescindible  para  usos  industriales,  comerciales  y domésticos2. 

Sin embargo, en  las últimas décadas  los progresivos avances en electrónica de potencia han permitido obtener a un costo relativamente bajo, dispositivos semiconductores a partir de  los cuales se pueden construir convertidores reversibles CD/CD y CD/CA3 para el manejo de altas potencias.  A su vez esto ha permitido que  los sistemas de transmisión en corriente continua de alta tensión (HVDC) sean cada vez más viables desde el punto de visto económico. 

Los sistemas HVDC tienen ciertas ventajas con respecto a los sistemas HVAC sobre todo cuando se trata de transportar la energía eléctrica a grandes distancias.  En presente trabajo tiene objetivo realizar una  comparación de los dos sistemas en función de la distancia entre los centros de producción y consumo de la energía  eléctrica.  Cuando técnicamente es posible implementar un sistema tanto en HVAC como en HVDC,  es  necesario  tener  en  cuenta  otros  factores  adicionales.  Habitualmente,  el más  importante acostumbra a ser el económico.   A  la hora de analizar el coste total de un sistema de transporte será necesario contar con los costes directos de la instalación (líneas y convertidores/transformadores) y los indirectos  (pérdidas  capitalizadas).    Por  lo  tanto,  en  este  trabajo  se hace  en primer  lugar una breve descripción de los sistemas HVDC y HVAC y en base a ello se procede luego a realizar una comparación de las dos alternativas desde el punto de vista de los costos.  

2. Sistemas de transmisión de energía eléctrica 

2.1. El sistema HVAC4 

El  sistema  de  transmisión  HVAC  es  actualmente  el  sistema más  utilizado  a  nivel mundial.    Consta básicamente de los siguientes elementos (Figura 2): 

• Transformadores elevadores • Líneas de transmisión en HVAC • Transformadores rectores 

2.1.1. Transformadores elevadores 

Son empleados con el fin de elevar el voltaje de la energía producida en con el fin de reducir las pérdidas por el por el efecto Joule.   Debido a  la resistencia de  los conductores, conviene transportar  la energía eléctrica a tensiones elevadas.  Con fines de transmisión de energía eléctrica se utilizan en su totalidad transformadores trifásicos.  

2.1.2. Líneas de trasmisión  

La mayoría de los cables conductores de las líneas HVDC están formados por un núcleo de acero, que es el que da la resistencia mecánica, recubiertos por el exterior de aluminio, material buen conductor de la electricidad.   

2.1.3. Transformadores reductores 

Son necesarios con la finalidad de reducir las tensiones elevadas con fines de transporte para adaptarlas a los niveles de distribución.   

 Figura 2: Sistema de trasmisión de energía eléctrica (en azul) 

2.2. El sistema HVDC 

En un sistema HVDC la generación eléctrica y el consumo de la misma se realiza en corriente alterna.  Esto significa que para  transportar  la  energía utilizando un  sistema HVDC,  es necesario  convertirla  en  los centros  de  generación    de  AC  a  DC  para  posteriormente  en  los  centros  de  consumo  realizar  la transformación inversa, de DC a AC (Figura 2).  Los principales elementos en esta doble conversión son5: 

• Convertidores AC/DC (rectificadores) y DC/AC (inversores). • Transformadores de conversión. • Líneas de transporte. • Filtros AC y DC. 

 Figura 3: Sistema HVDC 

2.2.1. Componentes de un sistema HVDC 

2.2.1.1. Estaciones de conversión  

Los convertidores tienen como objeto la transformación entre corriente alterna y continua a ambos lados de la transmisión.  En el paso de AC a DC interesa conseguir una entrada con el mayor número de fases posible, puesto que esto permite entregar a  la salida una señal continua prácticamente plana (mínimo rizado), antes de conectar un filtro. 

2.2.1.1.1. Tecnologías de convertidores6 

Desde  los  inicios de  la  tecnología HVDC el diseño de  los convertidores  se ha basado en el uso de  los tiristores, dando lugar a la tecnología LCC (Line cummuted Converter), que solo permite el control de la energía  activa.    Pero  gracias  al  desarrollo  de  equipos  de  potencia  con  transistores  de  capacidad  de conmutación forzada, se ha desarrollado la tecnología VSC que permite el control de la energía activa y reactiva.   Actualmente, la potencia de un convertidor LCC se encuentra alrededor de 3 000 MW y 300 MW para la tecnología VSC.  

2.2.1.1.1.1. Tecnología LCC (Line Commutated Converter)  

La tecnología de convertidores LCC (Line Commutated Converter) se basa en el uso de  la conmutación natural.  Originalmente se usaban válvulas de mercurio pero durante los años 70, la evolución y aumento de  las  potencias  y  tensiones  de  los  dispositivos  semiconductores  permitió  sustituir  las  válvulas  por 

tiristores.   El empleo de  tiristores permite el control del momento del disparo del  tiristor pero no del apagado.  Como consecuencia de esto, los rectificadores LCC permiten controlar la potencia activa pero  no la reactiva.  

Para el rectificado en  las estaciones de conversión equipados con  la tecnología LCC, suelen usarse dos rectificadores de seis tiristores conectados a dos transformadores cuyos devanados están desfasados 30° entre sí, denominando a esta configuración rectificador de doce pulsos. Esta configuración de 12 pulsos, se destaca por reducir la distorsión armónica frente al rectificador convencional de seis pulsos.  

También se requieren filtros en el lado de continua como en el de alterna para minimizar el efecto de los armónicos en  la  red. Al mismo  tiempo, se  requiere una  fuente de  reactiva en el  lado de alterna para asegurar un buen funcionamiento de la estación convertidora.  

2.2.1.1.1.2. Tecnología VSC (Voltage Source Converter )  

La  tecnología VSC  (Voltage  Source  Converter)  se  basa  en  el  uso  de  dispositivos  semiconductores  de conmutación forzada.  Estos semiconductores (habitualmente IGBT1) pueden conmutar sin necesidad de la red, permitiendo el control simultáneo e independiente de potencia activa y reactiva.  

Igual que en la tecnología LCC, las estaciones equipadas con VSC requieren filtros en el lado de continua como en el de alterna para minimizar el efecto de los armónicos. A diferencia que la tecnología anterior, la VSC no requiere ninguna fuente de reactiva ya que el propio convertidor es capaz de controlarla. 

2.2.1.2. Transformares de conversión7 

La función de los transformadores es convertir la tensión alterna de las líneas de entrada en la tensión alterna de  entrada  a  los  convertidores HVAC/HVDC.   Además, proporcionan  el  aislamiento  galvánico necesario  entre  la  red  y  el  convertido.    Habitualmente  se  instalan  dos  grupos  de  transformadores (convertidor de 12 pulsos) desfasados 30 o 150 grados eléctricos. 

2.2.1.3. Líneas de transporte8 

El desarrollo de  la  tecnología de cables  se ha visto acelerado en  los últimos años.   Existen diferentes tecnologías disponibles en cables para DC, algunas de ellas comunes a las existentes en AC: 

• Cable de papel impregnado (MI Mass Impregnated) • Cable de aceite (OF Oil Filled) • Cable XLPE (Cross‐Linked Poliethylene) • Cable PPLP (Polypropylene Laminated Paper) • Extruido para VSC 

     Figura 4: De izquierda a derecha: cable MI, Cable OF, cable XLPE, cable PPLP y cable VSC. 

   

2.2.1.5. Filtros 

Los convertidores no pueden ser conectados directamente entre las dos redes ya que su uso genera una gran cantidad de armónicos. Por esta razón se tienen que instalar filtros tanto en el lado de AC como en el de DC.  

2.2.2. Tipos de conexiones en HVDC9 

De forma análoga a los sistemas trifásicos de corriente alterna, en corriente continua se pueden distinguir diferentes tipos de conexiones entre dispositivos de una red. Estos pueden ser a uno o a dos hilos. 

2.2.2.1. Monopolar 

La configuración monopolar consiste en  la utilización de un único conductor para  transmitir potencia entre  una  estación  de  conversión  y  otra,  realizando  el  retorno  mediante  los  electrodos  de  las subestaciones conectados a tierra. 

Este tipo de conexión supone un ahorro en el cable conductor pero se tiene que tener presente que no siempre es recomendable su uso, especialmente cuando las pérdidas por la tierra son muy grandes o no se puede instalar por razones medioambientales.  En estos casos se puede instalar un retorno metálico. 

2.2.2.2. Bipolar 

La conexión bipolar consiste en el uso de dos conductores, uno trabajando con polaridad positiva y otro con  polaridad  negativa  transmitiendo  la misma  potencia  simultáneamente.  El  uso  de  esta  conexión permite que en condiciones normales de operación la corriente de retorno sea cero, ya que al aplicar la primera ley de Kirchhoff las intensidades, provenientes de la línea con polaridad positiva y de la línea con polaridad negativa se anulan. 

En el caso en que una línea entre falle o tenga programadas operaciones de mantenimiento, la otra se puede operar como una línea monopolar con retorno por la tierra. 

2.2.2.3. Homopolar 

Este tipo de enlace consiste en la operación de dos cables conductores con la misma polaridad utilizando la tierra o un conductor metálico como retorno. En este conductor habrá dos veces la corriente nominal de una línea. 

 Figura 5: Esquema de las diferentes topologías de conexión. 

   

2.2.3. Configuraciones del sistema eléctrico en HVDC 

De forma análoga a los sistemas de corriente alterna en HVDC existen unas estructuras de red básicas. Estas  configuraciones vienen  fijadas por el uso y aplicaciones que hasta hoy han  tenido  las  redes en corriente continua. 

2.2.3.1. Punto a punto 

La configuración punto a punto, es la tipología más utilizada para conectar dos puntos lejanos mediante una  línea de corriente continua. Esta  instalación consiste en dos estaciones convertidoras conectadas mediante una  línea de transmisión.   Debido a  las aplicaciones de  la  tecnología hasta día de hoy, es  la configuración más extendida hasta el momento. 

2.2.3.2. Back‐to‐back 

La  configuración  back‐to‐back,  es  la  conexión  utilizada  para  conectar  dos  sistemas  de  diferente  frecuencia.  La instalación consiste en la interconexión de dos convertidores situados en la misma estación convertidora, uno para cada sistema eléctrico. La interconexión se realiza mediante un enlace en corriente continua, sin la necesidad de una línea de transmisión. 

2.2.3.3. Multiterminal 

La tipología multiterminal consiste en la conexión de tres o más conversores separados geográficamente.  Este tipo de configuración presenta las bases para crear el concepto de bus de transmisión en corriente continua.  Existen dos tipos de conexiones multiterminales, una conocida como paralelo, que consistente en la interconexión de los convertidores en paralelo, así cada uno vería la misma tensión y otra de serie donde se conectarían los convertidores en serie.  También pueden existir conexiones hibridas combinado serie y paralelo.  

 Figura 6: Estructuras de conexión en HVDC 

2.2.4. Aplicaciones de los sistemas HVDC10 

2.2.4.1. Líneas de transporte de potencia a largas distancias  

A partir de una cierta distancia, situada entre 400 y 700km, las pérdidas por corrientes parásitas y el coste de una  línea de corriente alterna superan a  los de una  línea de corriente continua, por eso se utilizan instalaciones HVDC.  Por ejemplo, en China las líneas que conectan la presa Tres Gargantas con distintas ciudades son HVDC; transportan 3000 MW a longitudes de alrededor de 900 km. 

2.2.4.2. Transmisión de potencia en entornos marinos o subterráneos 

La transmisión de energía utilizando cables submarinos está limitada a cortas distancias en el caso HVAC (~130 km en  la actualidad) debido a la alta capacidad dieléctrica de los cables, por lo que la tecnología HVDC permite  la  conexión de  sistemas aislados  (estaciones petrolíferas, parques eólicos en alta mar, sistemas  insulares,  etc.)  a  los  sistemas  continentales,  independientemente de  la distancia.    En  zonas 

urbanas con gran crecimiento demográfico y energético, donde es imposible la instalación de generación se realiza el transporte de energía mediante líneas subterráneas HVDC. 

2.2.4.3. Conexión de sistemas eléctricos de diferentes frecuencias 

En distintas zonas del mundo, las redes eléctricas colindantes trabajan a diferente frecuencia.  Para poder enlazarlas se utilizan estaciones convertidoras (back‐to‐back) que modula la tensión y la  intensidad a la frecuencia óptima para el enlace.  Un ejemplo es la conexión entre Paraguay y Brasil con una potencia de 55 MW. 

2.2.4.4. Estabilización del sistema eléctrico 

En grandes sistemas eléctricos el flujo de las potencias activa y reactiva puede verse inestable bajo ciertas condiciones  transitorias.   Para  facilitar el control en estas situaciones se  instalan enlaces en corriente continua que permiten un rápido y total de las potencias activa y reactiva. 

3. Comparativa  

Los sistemas HVAC son actualmente  los más utilizados, pero para  la transmisiones a  larga  , DC es más favorable que la de CA debido a sus ventajas económicas, técnicas y ambientales. 

3.1. Ventajas del sistema HVDC sobre el HVAC 

3.1.1. Desde el punto de vista de las pérdidas de potencia 

Existen básicamente dos fenómenos físicos que pueden provocar pérdidas de potencia en sistemas de transmisión eléctrica:  

En corriente continua, la densidad de corriente es similar en toda el área transversal del conductor, pero en corriente alterna se observa que hay una mayor densidad de corriente en la superficie que en el centro del conductor.  Este fenómeno se conoce como efecto skin, efecto pelicular o efecto Kelvin.  Se debe a que la variación del campo magnético es mayor en el centro del conductor, lo que da lugar a una reactancia inductiva mayor y debido a ello, a una intensidad de corriente menor en el centro del conductor que en la periferia11.  Este efecto es el causante de la variación de la resistencia eléctrica, en corriente alterna, de un conductor debido a la variación de la frecuencia de la corriente eléctrica que circula por éste. 

El  efecto  corona  es  una  descarga  luminosa  que  ocurre  entre  dos  conductores  de  una    línea  de transmisión, cuando  la diferencia de potencial entre ellos excede el voltaje de  ruptura del aislante dieléctrico. Generalmente, una vez que ocurre una corona, se puede destruir la línea de transmisión12. 

En sistemas HVDC no existe el efecto peculiar puesto que las corrientes que circulan por los conductores son constantes en el tiempo.  Por otra parte tiene menor efecto en sistemas HVDC que en sistemas HVAC.   

La  Figura  7 muestra  cómo  la  potencia  de  un  sistema  HVDC  se mantiene  prácticamente  constante independientemente  de  las  distancia,  mientras  que  en  sistema  HVAC  la  capacidad  de  transmisión disminuye con la longitud de las líneas debido a los efectos inductivos.   

 Figura 7: Potencia en sistemas HVDC y HVAC en función de la longitud de la línea. 

3.1.2. Desde el punto de vista operacional13 

En un sistema HVAC los efectos inductivos producen sobretensiones de conmutación cuyos valores son 2 o 3 veces la tensión nominal de la línea.  En los sistemas HVDC las sobretensiones de conmutación son de del orden de 1.7 veces la tensión nominal.   

Otra dificultad añadida por estos efectos inductivos es el desfase producido entre los dos extremos de la línea, puesto que puede conducir a la inestabilidad del sistema.  La capacidad de transmisión de una línea eléctrica en corriente alterna depende de la diferencia de fase entre los puntos inicial y final de la línea (desfase provocado por efectos  inductivos).   En este  caso,  la  línea  requiere un  consumo de potencia reactiva provocando cierta inestabilidad en el sistema.  Cuanto mayor sea la longitud de la línea mayor será la potencia reactiva consumida, hasta llegar a un punto que no se transfiere potencia activa.  Estos problemas no aparecen en  los sistemas HVDC por no estar afectados por  la  inductancia de  la  línea; el factor  de  potencia  de  línea  es  siempre  la  unidad:  la  línea  no  requiere  compensación  reactiva    consiguiendo transferir exclusivamente potencia activa; esto da mucha estabilidad al sistema y consigue que las líneas HVDC no tengan limitación de longitud. 

Otra  ventaja  de  los  sistemas HVDC  es  que  permiten  interconectar  sistemas  de  corriente  alterna  de diferentes frecuencias por medio de un enlace back‐to‐back. 

3.1.3. Desde el punto de vista constructivo 

En el caso de líneas aéreas, el tamaño de los apoyos es menor en HVDC para el mismo nivel de transmisión de potencia.  Esto repercute en un menor tamaño de las torres y también en el tamaño del corredor de paso necesario y hay la posibilidad de que pueda ser utilizado un corredor compartido con otros servicios públicos.  En general, la construcción de línea más simple: una línea HVDC bipolar usa sólo dos sets con aislamiento de conductores, en lugar de tres y se puede utilizar el por tierra. 

3.1.4. Desde el punto de vista medioambiental14 

Las principales consideraciones medioambientales a tener en cuenta en las proximidades de instalaciones eléctricas  de  alta  tensión,  además  del  impacto  visual,  están  relacionadas  con  los  campos  eléctrico  y magnético, que pueden  ionizar el aire alrededor del cable, apareciendo el efecto  corona. Este efecto 

puede producir interferencias de radiofrecuencia, ruido audible y generación de ozono. Por todo ello, es importante conocer su orden de magnitud. 

Desde un punto de vista medioambiental, las líneas HVDC se caracterizan por: 

Necesidad de un pasillo (corredor de paso) menor para líneas aéreas HVDC con la misma transmisión de potencia y con torres más simples, por lo que el impacto visual es también inferior. 

Los campos eléctricos y magnéticos generados por una línea HVDC son estáticos y del mismo orden de magnitud  que  los  generados  por  la  Tierra  de  forma  natural,  por  lo  que  a  priori  no  afectan negativamente a ningún ser vivo. En el caso de  los magnéticos, estos campos se anulan al  instalar retornos metálicos. 

La  generación de ozono por  efecto  corona  es del mismo orden de magnitud que  el  generado  en procesos naturales. 

El efecto corona es superior en HVAC, por lo que las medidas para atenuarlo deben ser mayores, con el coste que esto acarrea.  

3.2. Desventajas15 

Las desventajas de los sistemas HVDC frente a los sistemas HVAC son relativamente pocas y tienen que ver especialmente con los convertidores:  

Los convertidores que se usan en los sistemas HVDC son más caros. 

Los convertidores requieren mucha potencia reactiva. 

Los convertidores generan muchos armónicos y por lo tanto se hacen necesarios filtros.  

Operación de la red no es fácil 

Los aisladores de los circuitos HVDC han de ser de mayor calidad, ya que acumulan mayor cantidad de residuos en  su  superficie debido al  sentido unidireccional de  la corriente  lo que  tiene  repercusión directa en los costos. 

3.3. Desde el punto de vista de costos16 

Desde el punto de vista empresarial, cuando se habla de costos conviene hacer una distinción entre costos fijos y costos variables. 

Costos fijos.  Los costos fijos o costes fijos son aquellos costos que no son sensibles a pequeños cambios en los niveles de actividad de una empresa, sino que permanecen invariables ante esos cambios. 

Costos variables.  Un costo variable o coste variable es aquel que se modifica de acuerdo a variaciones del volumen de producción (o nivel de actividad), se trata tanto de bienes como de servicios. Es decir, si el  nivel  de  actividad  decrece,  estos  costos  decrecen, mientras  que  si  el  nivel  de  actividad  aumenta, también lo hace esta clase de costos. 

El costo total de un bien o un servicio, es la suma de los costos fijos y los costos variables. 

Cuando  la energía puede  ser  transmitida desde una estación de generación a un  centro de  consumo utilizando  tanto  sistemas  HVDC  o  HVAC  debe  hacerse  una  comparación  de  costos  totales  entre  las alternativas de AC y DC antes de tomar una decisión.  Cuando se habla de la transmisión a largas distancias, se maneja el concepto de distancia de equilibrio, que es la longitud de la línea de transmisión para la cual los costos totales de las dos alternativas son iguales.  Para la comparación de costos, deben tomarse en cuenta todos los principales elementos de cada una de las alternativas.  Para la alternativa de DC, debe considerarse el  costo de capital para los terminales del convertidor, el equipo AC para entrada/salida, los filtros y  la  línea de  transmisión.   Para  la alternativa AC debe  ser evaluado el  costo de capital para el 

transformador elevador/reductor,  la  línea aérea de  transmisión,  la compensación de carga  ligera si se requiere, la compensación de energía reactiva y el circuito disyuntor.  Para ambos casos deben tenerse en cuenta los costos de los sistemas de control.  Otro factor a considerar es que los costos de los equipos están variando constantemente y de igual manera, varían de una zona geográfica a otra y de una empresa a otra.  En general, los costos fijos y variables en los sistemas HVDC y HVDC son los siguientes: 

Costos fijos: los costos de las estaciones al inicio y al final de las líneas de transmisión. 

Costos variables: los costos de la línea de transmisión y el valor capitalizado de las pérdidas de energía. 

La Figura 8 muestra las curvas de comparación de costos entre los sistemas de transmisión HVDC y HVAC.  Se puede observar que los costos fijos (la intersección de las curvas de costos con el eje vertical) en un sistema HVDC son mayores que en un sistema HVAC.  Por otra parte, se observa que la curva de DC no es tan pronunciada  como  la  curva AC debido a  los  considerablemente más bajos  costos de  la  línea por kilómetro: en la construcción misma de las líneas se estima un ahorro aproximado del 30% en los sistemas HVDC frente a los sistemas HVAC; y hay que considerar que para líneas AC largas, tiene que ser tomado en cuenta el costo de compensación reactiva  intermedia.   Por  lo tanto, en  los sistemas HVDC es en el ahorro en el costo de la línea de transmisión donde se compensan los mayores costos de las estaciones de conversión al inicio y fin de la línea. 

El punto de equilibrio o distancia de equilibrio está en el rango de los de 500 km a 800 km dependiendo otros factores   como  los costos específicos de cada país,  las tasas de  interés para el financiamiento de proyectos, las pérdidas de energía en la línea, el costo del derecho de vía, etc.   

  

 Figura 8: Comparación de costos entre los sistemas HVDC y HVAC 

   

4. Conclusiones 

La  tecnología HVDC es una  tecnología  consolidada, aunque en continua evolución por  las mejores tecnológicas especialmente en electrónica de potencia.  El interés en seguir utilizando esta tecnología es evidente ante la evolución de los materiales y dispositivos electrónicos de control de potencia.   

Las  largas distancias son técnicamente  inalcanzables por  las  líneas HVAC sin compensación reactiva intermedia.  La frecuencia y la compensación reactiva intermedia causan problemas de estabilidad en las líneas de CA.  Por otra parte los sistemas HVDC no tienen el problema de la estabilidad debido a la ausencia de la frecuencia, y por lo tanto no hay límite de distancia de transmisión.   

El coste por unidad de  longitud de una  línea HVDC menor que  la de  la  línea de HVAC de  la misma potencia y fiabilidad comparables, pero el costo de  los equipos al  inicio y fin de una  línea HVDC es mucho mayor que la de la línea de HVAC.  En líneas aéreas, la distancia de equilibrio entre líneas de transmisión HVDC y HVAC está en el rango de 500 km a 800 km.   

Los sistemas HVDC son más amigables con el medio ambiente que los sistemas HVAC.

  

 

 

5. Referencias 

1 http://www.ree.es/es/ 2 Meah, K.; Ula, S., "Comparative Evaluation of HVDC and HVAC Transmission Systems”, Power Engineering Society General Meeting, 2007. IEEE , vol., no., pp.1,5, 24‐28 June 2007 doi: 10.1109/PES.2007.385993 3 http://en.wikipedia.org/wiki/High‐voltage_direct_current 4 http://www.ree.es/es/ 5 Frau, J.; Gutiérrez, J., “Transporte de Energía Eléctrica en Corriente Continua: HVDC”, Eléctrónica de Potencia, No. 361, Abril de 2005.  6 Egea, A.; Gomis, O., “Introducción a  los Sistemas de Alta Tensión en Corriente Continua”, Centro de Innovación Tecnológica en Convertidores Estáticos y Accionamientos – Barcelona, España (CITCEA), Noviembre 2008. 7 Frau, J.; Gutiérrez, J., “Transporte de Energía Eléctrica en Corriente Continua: HVDC”, Eléctrónica de Potencia, No. 361, Abril de 2005.  8 Frau, J.; Gutiérrez, J., “Transporte de Energía Eléctrica en Corriente Continua: HVDC”, Eléctrónica de Potencia, No. 361, Abril de 2005.  9 Egea, A.; Gomis, O., “Introducción a  los Sistemas de Alta Tensión en Corriente Continua”, Centro de Innovación Tecnológica en Convertidores Estáticos y Accionamientos – Barcelona, España (CITCEA), Noviembre 2008. 10 http://en.wikipedia.org/wiki/High‐voltage_direct_current 11 http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_skin 12 http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_corona 13 Meah, K.; Ula, S., "Comparative Evaluation of HVDC and HVAC Transmission Systems”, Power Engineering Society General Meeting, 2007. IEEE , vol., no., pp.1,5, 24‐28 June 2007 doi: 10.1109/PES.2007.385993 14 Frau, J.; Gutiérrez, J., “Transporte de Energía Eléctrica en Corriente Continua: HVDC”, Eléctrónica de Potencia, No. 361, Abril de 2005.  15 Meah, K.; Ula, S., "Comparative Evaluation of HVDC and HVAC Transmission Systems”, Power Engineering Society General Meeting, 2007. IEEE , vol., no., pp.1,5, 24‐28 June 2007 doi: 10.1109/PES.2007.385993 16 Meah, K.; Ula, S., "Comparative Evaluation of HVDC and HVAC Transmission Systems”, Power Engineering Society General Meeting, 2007. IEEE , vol., no., pp.1,5, 24‐28 June 2007 doi: 10.1109/PES.2007.385993