Statische Blindleistungskompensationsanlage von Siemens stabilisiert Hochspannungsübertragungsnetz in Dänemark

Der wesentliche Grund für die Einbindung des Kompensators ins Netz war der 165,5-MW-Offshore-Windpark Nysted, der mit seinen Spannungsschwankungen die Spannungsqualität des 132-kV-Übertragungsnetzes beeinträchtigte. SEAS-NVE betreibt für diesen Windpark die Offshore-Plattform. Die Siemens-Anlage schafft den dafür nötigen Blindleistungsausgleich, verbessert die Spannungsqualität und erhöht die Systemstabilität des schwachen Übertragungsnetzes im Süden Dänemarks. Zudem lassen sich künftige Beeinträchtigungen durch weitere geplante Windparks in dieser Region minimieren.

Hauptbestandteil des dänischen Turnkey-Projektes ist die statische Blindleistungskompensationsanlage (Static Var Compensator, SVC) für das 132-kV-Übertragungsnetz in der Hochspannungsschaltanlage Radsted auf der Insel Lolland. Dazu gehört außerdem die Erweiterung der vorhandenen 132-kV-Freiluftschaltstation, um die SVC-Anlage ans Netz anzubinden. Siemens entwickelte für Radstedt eine innovative, außergewöhnliche Lösung, die sowohl den Anforderungen des Energieversorgers als auch den besonders hohen Maßstäben an den Lärmschutz entsprachen: Die SVC-Anlage arbeitet mit einer Zwölfpulskonfiguration, die aus einer thyristorgesteuerten Drosselspule (TCR) und jeweils einem Filter in den beiden Sekundärkreisen des Hochspannungstransformators besteht. Die Zwölfpulskonfiguration hat den Vorteil, dass sich ungeradzahlige Harmonische (Oberschwingungen), die von jedem der TCR-Zweige erzeugt werden, gegenseitig kompensieren. Damit trägt diese Konfiguration dazu bei, die strengen Vorgaben an das maximale Auftreten unerwünschter Oberschwingungen am Netzanschlusspunkt zu erfüllen.

Um die rigiden Lärmschutzvorschriften für den Umgebungsbereich der Anlage einhalten zu können, wurde die Kompensationsanlage erstmals komplett in ein Gebäude eingebaut, ausgerüstet mit speziellen Geräuschdämmungsmaterialien und -komponenten. Da die Bauhöhe des Gebäudes nicht mehr als sechs Meter betragen durfte, optimierte Siemens die Gerätekonfiguration des SVC entsprechend.

Die statische Blindleistungskompensation ist ein Teilgebiet der FACTS-Technik (Flexible Alternating Current Transmission Systems). FACTS können die Parameter regeln, die den Betrieb eines Stromversorgungsnetzes bestimmen und die Qualität der Übertragung ausmachen. Dazu zählen Übertragungsimpedanzen, Ströme, Spannungen und Phasenwinkel zwischen den verschiedenen Netzknoten. Bei der Blindleistungskompensation wird zwischen Parallelkompensation und Serienkompensation unterschieden: Serienkompensationsanlagen schalten Kondensatoren – gegebenenfalls in Kombination mit steuerbaren Drosseln (TCR) – in den Hochspannungsleitungszug. Diese feste oder variable Blindimpedanz reduziert den Übertragungswinkel, so dass eine größere Wirkleistung übertragen werden kann, ohne die Stabilität des Netzes zu gefährden.

Bei der Parallelkompensation speist eine variable Blindleistungsquelle über einen Transformator in einen ausgewählten Netzpunkt ein. Dort wird die jeweils benötigte Blindleistung erzeugt, um die Spannung konstant zu halten. Die Netzspannung kann durch Lastabschaltungen oder Netzfehler wie Kurzschlüsse unerwünschten Schwankungen ausgesetzt sein, die schnell ausgeregelt werden müssen. Diese Aufgabe erfüllt ein Static Var Compensator (SVC) – wie in der Schaltanlage Radsted – innerhalb seines vorher zum jeweiligen Netz passend ausgelegten Leistungsbereichs.

Siemens Power Transmission and Distribution (PTD), Erlangen, ist eines der führenden Unternehmen auf dem Weltmarkt für Energieübertragung und -verteilung. Als Produktlieferant, Systemintegrator, Komplettlösungs- und Serviceanbieter ermöglicht Siemens PTD Stromversorgern und der Industrie den wirtschaftlichen und zuverlässigen Transport elektrischer Energie vom Kraftwerk bis zum Verbraucher. In mehr als 100 Ländern vertreten, erwirtschaftete PTD mit weltweit rund 27.500 Mitarbeitern im Geschäftsjahr 2006 (30. September) einen Umsatz nach U.S. GAAP von 6,5 Mrd. EUR.