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Mehr Spannungsqualität im Netz: Innovatives Blindleistungskompensationssystem für Windparks, Versorgungsnetze und die Industrie

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Das System arbeitet auf Basis innovativer Voltage-Sourced-Converter-Technik (VSC) und ist mit Hilfe von Hochleistungstransistoren (IGBT) stufenlos regelbar. Es verbessert die Spannungsqualität und Stabilität im Stromversorgungsnetz und ermöglicht unter anderem den Netzanschluss von schwankenden Energiequellen wie Offshore-Windparks.

Siemens liefert das SVC-Plus-System in platzsparenden, standardisierten und modularen Einheiten. Es gleicht einem Baukastensystem, dessen vorgeprüfte Einheiten zu ±25, ±35 oder ±50 Megavoltampere reaktiv (MVAr) einzeln oder auch parallel betrieben werden können.

Das Herzstück von SVC Plus, einem weiterentwickelten Statcom (Static synchronous compensator), ist seine modulare Multilevel-Stromrichtertechnik. Im Gegensatz zu anderen selbstgeführten Stromrichter-Topologien ist die von SVC Plus erzeugte Spannungsform aufgrund der Multilevel-Technik nahezu sinusförmig. Hierdurch können die bei bisherigen Lösungen notwendigen niederfrequenten harmonischen Filter entfallen, und der Platzbedarf für die Gesamtanlage wird deutlich reduziert. Der SVC-Plus-Stromrichter besteht aus einer Vielzahl von in Reihe geschalteten kapazitiven Spannungsquellen – daher der Name Multilevel Voltage-Sourced Converter. Diese in Reihe geschalteten Spannungsquellen wirken wie ein Spannungsteiler, der – zum Netz hin gesehen – die Sinusspannung aufbaut. Jede dieser Spannungsquellen besteht aus einem Kondensator und einem Umschalter mit Standard-Industrie-IGBT. Die Steuerungselektronik schaltet diese Leistungstransistoren so, dass der Kondensator auf Wunsch überbrückt oder aktiviert werden kann. Dadurch kann die SVC-Spannung, die in der Mitte des Spannungsteilers abgegriffen wird, nahezu beliebig eingestellt werden.

Mit der Multilevel-Technik ist das SVC-Plus-System nicht nur für die Netzanbindung von fluktuierend einspeisenden Energiequellen wie Offshore-Windparks bestens prädestiniert, sondern auch sehr gut in Übertragungsnetzen zur dynamischen Spannungsstützung bei und nach Netzfehlern einsetzbar. Ein weiteres Anwendungsfeld ist der Einsatz in Industrieanlagen zur Blindleistungs- und Flickerkompensation im Leistungsbereich bis etwa ±100 MVAr.

Das erste SVC-Plus-System wird als Kernkomponente für den Netzanschluss des Offshore-Windparks Thanet im Sommer dieses Jahres in Betrieb gehen. Der Windpark entsteht rund elf Kilometer von der Küste Kents entfernt in der Nordsee. Die Umspannstation, die den Netzeinspeisepunkt an der Küste bildet, rüstet Siemens derzeit mit einer SVC-Plus-Anlage aus. Die Anlage stellt sicher, dass die Anforderungen des britischen Stromversorgungsnetzbetreibers an die Spannungsqualität (Grid Code) erfüllt werden. Energieeffiziente Netzanschlusslösungen für Offshore-Windparks sind Teil des Siemens-Umweltportfolios, mit dem das Unternehmen im Geschäftsjahr 2008 einen Umsatz von knapp 19 Mrd. EUR erwirtschaftete. Das entspricht rund einem Viertel des gesamten Siemens-Umsatzes.

Der Siemens-Sektor Energy ist der weltweit führende Anbieter des kompletten Spektrums an Produkten, Dienstleistungen und Lösungen für die Energieerzeugung, -übertragung und -verteilung sowie für die Gewinnung, die Umwandlung und den Transport von Öl und Gas. Im Geschäftsjahr 2008 (30. September) erwirtschaftete der Sektor Energy einen Umsatz von rund 22,6 Mrd. EUR und erhielt Aufträge in einem Umfang von rund 33,4 Mrd. EUR. Das Ergebnis betrug 1,4 Mrd. EUR. Im Sektor Energy arbeiteten zum 30. September 2008 rund 83.500 Mitarbeiter.

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Dietrich Biester | Quelle: Siemens Energy
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