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alimentación de fallas de CC (por ejemplo, un convertidor
multinivel modular de medio puente) y bloqueo de fallas de
CC (por ejemplo, un convertidor multinivel modular de puente
completo). Ambos tipos pueden controlar la corriente del lado
de la CC durante el funcionamiento normal; sin embargo, se
pueden diferenciar por su respuesta a fallas de CC.
La respuesta a fallas de CC del convertidor pueden tener
una influencia significativa en el diseño de otros equipos primarios en la subestación de HVdc. Después de una falla de
CC, el colapso de la tensión de CC se propaga rápidamente
en toda la red; la corriente aumenta rápidamente mientras la
tasa de aumento es limitada por la inductancia relativamente
baja, en contraposición a la impedancia relativamente alta
en una red de CA. Por tanto, los dispositivos electrónicos de
energía en los convertidores de alimentación de fallas afectados se apagan (bloquean), lo que los protege ante daños
sin detener la alimentación de corriente de fallas de la red
de CA. En consecuencia, estas topologías requieren otros
equipos para interrumpir la corriente de fallas. En comparación, los convertidores de bloqueo de fallas no necesitan
depender de otros equipos para interrumpir las corrientes de
falla, dado que tienen la capacidad de bloquear o controlar la
contribución de la corriente a través del convertidor.

Disyuntores y dispositivos de conmutación
En una subestación de CC, existen varios requisitos para la
conmutación, que se pueden agrupar de acuerdo a su funcionalidad: conexión a tierra, desconexión, conmutación de
corriente e interrupción de corriente. Los dispositivos de
interrupción de corriente de fallas en el lado de la CC (disyuntores de HVdc) son fundamentales para lograr la protección selectiva de los sistemas de HVdc multiterminales al
aislar solo el elemento de falla.
Los requisitos para interrumpir una corriente de CC
dan lugar a dificultades con los disyuntores de HVdc no
observadas en los sistemas de CA. La ausencia de cruces
de corriente cero recurrentes de forma natural requiere que
el disyuntor de HVdc impulse la corriente de fallas de CC
a cero y absorba la energía que queda en el sistema en el
momento en que se abra el disyuntor. Para realizar estas funciones, un disyuntor de HVdc normalmente utiliza las rutas
paralelas con circuitos auxiliares para permitir la conmutación de corriente y la absorción de energía. Además, las altas
velocidades de conmutación requieren un funcionamiento
mecánico rápido o interruptores electrónicos de energía en
el circuito. Los disyuntores de HVdc propuestos recientemente pueden funcionar en 2-10 ms, un orden de magnitud
más rápido que un dispositivo de CA equivalente.
La corriente de falla de CC puede alcanzar valores destructivos en milisegundos y sobrepasar la capacidad de
interrupción del disyuntor de HVdc. Por lo tanto, podría
requerirse una serie de limitadores de corriente de fallas (por
ejemplo, un inductor de línea) para limitar la tasa de aumento
de la corriente de fallas. Tales inductores, para conducir una
corriente de CC, cuentan con un núcleo de aire, son grandes
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físicamente y requieren espacio adicional para evitar interferencias con equipos lindantes.
Aparte de los dispositivos de interrupción de corriente de
fallas de CC, varias otras aplicaciones de conmutación de
HVdc importantes funcionan 10-100 veces más lento que
una interrupción de corriente de fallas de CC regular. Las
aplicaciones incluyen conectar a tierra un cable, desconectar
un convertidor, reconfigurar una subestación de CC y aislar
un elemento de falla (por ejemplo, después de una interrupción de corriente de fallas, utilizar convertidores de bloqueo
de fallas). Para estas operaciones, se puede utilizar un seccionador, una conexión a tierra e interruptores de transferencia.

Disipación de energía
Suele haber un requisito para la descarga de cables y las
líneas aéreas, ya sea por seguridad al dejar fuera de servicio
una línea para su mantenimiento, para disipar el exceso de
energía durante un fallo momentáneo (por ejemplo, de un
parque eólico, para el que no se puede disminuir la energía
al instante) o para equilibrar las tensiones desiguales de los
polos en una red monopolar simétrica.
Para el mantenimiento planificado, se puede utilizar un
interruptor de conexión a tierra, que podría tomar segundos
para descargar la línea y reabrirse. Esto se acepta dado que esta
operación no tiene restricciones de tiempo estrictas. En el caso
del equilibrio de los polos, sin embargo, hay un requisito para
reanudar el flujo energético lo más rápido posible (en el caso
posterior a una falla de CC) o continuar el funcionamiento normal (para el equilibrio en condiciones sin fallas). Se han sugerido diferentes soluciones basadas en la electrónica de potencia
o en resistores no lineales para satisfacer estas demandas.

Dispositivos de control de flujo
de energía de CC
Controlar el flujo de energía permite el uso de cualquier
sistema de energía en su capacidad completa. La topología
y configuración de la red pasiva y la tensión en cada nodo
determina el flujo de energía a menos que se apliquen dispositivos activos. Aunque los sistemas de transmisión de CA
flexibles ya controlan de manera dinámica el flujo de energía en las redes de CA, actualmente no existen productos
disponibles a nivel comercial para las redes de HVdc.
En una red de HVdc, la diferencia y la resistencia de la
tensión entre dos nodos determinan el flujo de energía a
través de una línea de transmisión. Por lo tanto, se puede
controlar el flujo de energía al agregar resistencia (aunque experimentar pérdidas adicionales no sería atractivo)
o al modificar las tensiones de los nodos en cada extremo
de una línea. En un sistema de malla, para el que la tensión de cada nodo afecta el flujo de energía en múltiples
líneas, no es posible maximizar el flujo de energía en
todas las líneas, provocando el aprovechamiento insuficiente de algunas líneas. Algunas soluciones propuestas
introducen una tensión controlable en series con una línea,
transfiriendo la energía absorbida a una línea adyacente al
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