STATCOM i distribusjonsnettet

STATCOM er en forkortelse for «Static Compensator» og er basert på styrbar kraftelektronikk som kan oppføre seg som en variabel kondensator eller reaktor for reaktiv kompensering og spenningsregulering evt som et filter hvis det er overharmoniske som må undertrykkes på nettet. STATCOM leveres som modulære enheter opp til 3,6 MVAr og som komplette stasjoner for høyere effekter.

Modulære, luftkjølte omformere fra Machinenfabrik Reinhausen, 600 kVAr per skap.

Hvordan virker STATCOM?

STATCOM består av en omformer som både fungerer som likeretter og vekselretter. Omformeren er en såkalt VSC-omformer (Voltage Source Converter) og benytter IGBT-transistorer i en 3-nivå topologi. Dette gir betraktelig mindre rippel i spenningen samtidig som den gir lavere tap og mulighet for å operere med en høyere nettspenning. Likeretteren forsyner kondensatorbanken med en DC spenning. Vekselretteren benytter denne likespenningen til å sette opp et pulsbreddemodulert signal som så filtreres før det sendes ut på nettet. Både amplituden og fasevinkelen på denne spenningen kan styres for enten å oppnå ønsket spenning eller effektfaktor.

En spesialvariant kan programmeres til å kompensere bort overharmoniske komponenter. De modulære skapene kan enten leveres som luftkjølte systemer eller med væskekjøling.

Virkeprinsipp for STATCOM/Aktive filtre

STATCOM kan enten måle på spenning eller strøm på samleskinnen og fra nettet slik at den kompenserer bort støy og sørger for en sinusformet spenning og strømtrekk fra nettet i tillegg til å bidra til å regulere spenningen vha reaktiv kompensering.

Hva kan STATCOM brukes til i distribusjonsnettet?

Tradisjonelle metoder for å kompensere for lav effektfaktor på lastsiden, er kondensatorbatterier. Disse er ikke justerbare så det har vært vanlig å ha flere som kan kombineres og kobles inn og ut, enten manuelt eller vha spenningsmåling eller timer. Høy belastning på luftledninger forårsaker også reaktivt spenningsfall. Lange kabler derimot kan få spenningsstigning ved lav last på grunn av kabelens kapasitans. Dette kalles Ferranti-effekten og kompenseres gjerne med reaktorer i begge ender av kabelen for å holde spenningen nede når belastningen er lav.

Etter hvert har det blitt større krav til effektfaktor for nye lasttyper og tradisjonell kompensering håndterer ikke fullt ut de problemene som skapes av disse nye lastene. Dette er ofte likeretterbaserte laster med stor variasjon i laststrøm. Fergelading er et eksempel på dette.

STATCOM er perfekt for å håndtere disse utfordringene og benyttes for reaktiv kompensering, filtrering av overharmoniske samt reduksjon av flimmer og spenningssprang som følge av vanskelige laster (store motorlaster, hurtigladeanlegg for ferger og busser, smelteanlegg for ulike metaller etc). Den vil innenfor merkebelastning, operere med lineære sammenhenger mellom strøm og spenning (figur a) samt reaktiv effekt og spenning (figur b) som angitt under. Når den går utover sin merkeeffekt så vil den fortsette å bidra med merkestrøm men da vil spenningen påvirkes mer av de eksterne forholdene. Når den overskrider sine innstilte spenningsgrenser Vmax og Vmin så blir anlegget frakoblet.

Spenningskarakteristikker i forhold til strøm og reaktiv effekt for STATCOM

STATCOM kan enten måle på spenning eller strøm på samleskinnen og fra nettet slik at den kompenserer bort støy og sørger for en sinusformet spenning og strømtrekk fra nettet i tillegg til å bidra til å regulere spenningen vha reaktiv kompensering.

Hva kan STATCOM brukes til i distribusjonsnettet?

Tradisjonelle metoder for å kompensere for lav effektfaktor på lastsiden, er kondensatorbatterier. Disse er ikke justerbare så det har vært vanlig å ha flere som kan kombineres og kobles inn og ut, enten manuelt eller vha spenningsmåling eller timer. Høy belastning på luftledninger forårsaker også reaktivt spenningsfall. Lange kabler derimot kan få spenningsstigning ved lav last på grunn av kabelens kapasitans. Dette kalles Ferranti-effekten og kompenseres gjerne med reaktorer i begge ender av kabelen for å holde spenningen nede når belastningen er lav.

Etter hvert har det blitt større krav til effektfaktor for nye lasttyper og tradisjonell kompensering håndterer ikke fullt ut de problemene som skapes av disse nye lastene. Dette er ofte likeretterbaserte laster med stor variasjon i laststrøm. Fergelading er et eksempel på dette.

STATCOM er perfekt for å håndtere disse utfordringene og benyttes for reaktiv kompensering, filtrering av overharmoniske samt reduksjon av flimmer og spenningssprang som følge av vanskelige laster (store motorlaster, hurtigladeanlegg for ferger og busser, smelteanlegg for ulike metaller etc). Den vil innenfor merkebelastning, operere med lineære sammenhenger mellom strøm og spenning (figur a) samt reaktiv effekt og spenning (figur b) som angitt under. Når den går utover sin merkeeffekt så vil den fortsette å bidra med merkestrøm men da vil spenningen påvirkes mer av de eksterne forholdene. Når den overskrider sine innstilte spenningsgrenser Vmax og Vmin så blir anlegget frakoblet.

Del: