Systemvirkning ved integrasjon av ny HVDC teknologi

Transkript

1 HVDC PLUS One Step Ahead Systemvirkning ved integrasjon av ny HVDC teknologi Power Transmission and Distribution Einar Røset

2 HVDC Classic HVDC PLUS AC Nett 1 ~ = DC = ~ AC Nett 2 HVDC Classic Line-commutated current-sourced converter Thyristors with turn-on capability only HVDC PLUS Self-commutated Voltage-sourced converter (VSC) Semiconductor switches with turnon and turn-off capability, e.g. IGBTs Einar Røset

3 HVDC Classic HVDC PLUS AC Nett 1 ~ = DC = ~ AC Nett 2 HVDC Classic HVDC PLUS C G C A G E Thyristor Insulated-gate bipolar transistor Einar Røset

4 HVDC PLUS - Modular Multilevel Converter - MMC U d /2 U d U ac -U d /2 Lavt nivå overharmoniske Lavt nivå høyfrekvent støy Lave svitsjetap Einar Røset

5 MMC perfekt Spenningsgenerator AC og DC Spenninger kontrolleres over konvertermodulen: V d /2 V AC V Konv. 0 -V d / Einar Røset

6 PQ Typisk Driftsdiagram 1,2 1 0,8 0,6 0,4 Likeretter Overmagnetisert Vekselretter Overmagnetisert Drift i alle 4 Kvadranter for U N = konstant Kontinuerlig Effektområde: 0 til P max og 0 til Q max 0,2 Q 0-0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2 Likeretter Undermagnetisert -1,2-1,0-0,8-0,6-0,4-0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 P Vekselretter Undermagnetisert Einar Røset

7 Generelle Egenskaper ved VSC Teknologi Nett-tilkobling av svake vekselstrømsnett Uavhengig kontroll av aktiv og reaktiv effekt Forsyning til passive nett (muligheter for svartstart) Gode dynamiske egenskaper Mindre plasskrevende Einar Røset

8 Generelle Egenskaper ved VSC Teknologi DC overføring med kabel (XLPE kabel) DC overføring med luftline Back-to-Back systemer Multi-terminal-systemer STATCOM drift Einar Røset

9 Integrering av HVDC - Systemstudier Lastflyt studier Dynamiske analyser Analyse av feiltilstander Kapasitetsanalyser Behov for kompensering av AC-nett Einar Røset

10 Integrering av HVDC - Systemstudier Egenskaper å undersøke: Spenningens form Kortslutningsforløp PSS TM SINCAL Dynamiske forløp Generering av overharmoniske Prinsipper og innstilling av vern Driftsfilosofi Sikker drift, for eksempel ved øydrift Tariffer Kommunikasjon PSS TM E PSS TM NETOMAC Einar Røset

11 Simulering av spredt kraftproduksjon Vindkraftverk HVDC forbindelse Langtids modellering: Varighet: Minutter Dager Tidsintervaller: 1 s ¼ h Lastflyt generator til last Spenningskvalitet Biomass e Kraftverk Br.-celle Korttids modellering: Varighet: 1/100 1/10 s Tidsintervaller: 1 ms Utvikling av feilsituasjoner Vern-koordinering Solceller Einar Røset

12 Resultater av en Simulering: Detaljert ned til hver Konvertermodul U [kv] I [ka] PLOTS : Graphs Ud -Ud US1 US2 US3 is1 is2 is3 I [ka] i1p i2p i3p i1n i2n i3n Einar Røset

13 Kraftkompetanse til tjeneste 140 Spesialister med internasjonal erfaring og referanser Denver San Diego Houston Schenectady Trondheim Manchester Erlangen Hovedkvarter Karachi Beijing Bogota Kuala Lumpur Sydney Capetown Rådgivingssenter (kompl. kompetanse) Siemens PTI CoCs Agenter Einar Røset

14 PTD SE PTI Power technologies international Public and private utilities Transmission High & extra high voltage Primary equipment PTD s Kompetansesenter for Kraftsystemer: Konsulentoppdrag Systemstudier Secondary systems Industrial power systems PC Verktøy Testing / Måling Distribution Medium & low voltage Problemløsning Opplæring Einar Røset

15 Erfaring med Nettanalyser Einar Røset

16 Station Layout Einar Røset

17 Takk for oppmerksomheten. Einar Røset Siemens AS, Seksjon Energiforsyning Tel.: / [email protected] Einar Røset