Hernieuwbare energiebronnen brengen uitdagingen met zich mee in de vorm van spanningsschommelingen. Die kunen leiden tot slijtage van apparatuur, inefficiëntie en mogelijke stroomuitval. Roterende, synchrone condensatoren dragen bij aan netstabilisatie en het optimaliseren van de stroomtoevoer in het elektriciteitsnet.
Roterende, synchrone condensatoren
Mark Newman, business development manager – end user bij WEG high voltage solutions EU en Midden-Oosten, legt uit hoe het werkt.
‘Roterende, synchrone condensatoren genereren of absorberen reactief vermogen naargelang de behoefte om het spanningsniveau te stabiliseren. In tegenstelling tot traditionele apparaten zorgen synchrone condensatoren voor een continue, realtime spanningsregeling zonder dat er vaak hoeft te worden geschakeld. Ze verbeteren de stabiliteit van het net door onmiddellijk te reageren op spanningsschommelingen en helpen ervoor te zorgen dat aan strenge netcodes wordt voldaan.’
Bovendien introduceren synchrone condensatoren geen harmonischen of resonantie in het systeem. Dat maakt ze volgens Newman een beter alternatief dan conventionele methoden voor reactief vermogenscompensatie.
Toepassingen in de praktijk
In Brazilië implementeerde energieleverancier Eletrosul twee synchrone condensatoren die elk ±100 MVAr bij 15.000 volt (V) kunnen leveren of absorberen. Deze units passen het reactief vermogen dynamisch aan om spanningsschommelingen te stabiliseren en zo een stabiele elektriciteitsstroom over langeafstandstransmissielijnen te waarborgen.
Het systeem kan de stroomtoevoer aanpassen om de spanning te stabiliseren en kan tot ±330 megavoltampère reactief (MVAr) verwerken, op basis van regionale spannings- en frequentienormen. Deze waarden betekenen dat het systeem een nauwkeurige spanningsregeling kan garanderen.
Southern Power in de Verenigde Staten integreerde synchrone condensatoren van WEG in zijn windenergieactiviteiten. Deze units, met een capaciteit van -25/+25 MVAr bij 13.800 V, helpen bij het reguleren van spanningsniveaus in gebieden waar de productie van windenergie vaak kan variëren. Het vermogen van deze condensatoren om onmiddellijk te reageren op schommelingen in de opwekking, voorkomt spanningsdalingen. Dat verbetert de algehele stabiliteit van het net.
Compatibiliteit met bestaande infrastructuur
De kern van de prestaties van de roterende synchrone condensator zit in een stator die is gebouwd met behulp van verliesarme siliciumstaalplaten. Deze platen beperken energieverlies in de vorm van warmte tot een minimum voor een verbeterde algehele efficiëntie. Dat verlaagt stroomverbruik en koelingsbehoeften. Het systeem omvat ook glijlagers met een extern geforceerd oliesmeersysteem om slijtage te verminderen en de levensduur te verlengen.
Het hogedrukhefmechanisme zorgt voor een soepele start en uitschakeling. Een inductiemotor met variabele frequentieaandrijving (VFD), een kleinere hulpmotor die wordt gebruikt om een grotere motor of een groter systeem aan te drijven, versnelt de synchrone condensator tot de juiste snelheid. Het systeem werkt efficiënt onder verschillende omstandigheden dankzij geavanceerde koelopties en een condensator met beschermingsklasse IP23 tot IP55 tegen stof en vocht. Meerdere montageconfiguraties zorgen voor een eenvoudige installatie en compatibiliteit met de bestaande energie-infrastructuur.
Het additionele Battery Energy Storage System (BESS) van WEG verhoogt de flexibiliteit van het elektriciteitsnet nog verder door overtollige hernieuwbare energie op te slaan en ondersteuning te bieden tijdens piekperiodes.
WEG staat half maart op Aqua Nederland op stand D08.
