Flexible-AC-Transmission-System

Flexible-AC-Transmission-System

Der Begriff Flexible-AC-Transmission-System (zu deutsch: flexibles Drehstromübertragungssystem), abgekürzt FACTS, umfasst in der elektrischen Energietechnik mehrere Steuerungssysteme, welche in Stromversorgungsnetzen zur gezielten Beeinflussung von Leistungsflüssen eingesetzt werden. Als wesentliche Eigenschaft kommen dabei Komponenten der Leistungselektronik, ähnlich wie bei der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ), zur Anwendung. Die Leistungselektronik wird dabei nicht zur Energieübertragung mittels Gleichstrom verwendet; vielmehr dient sie dazu, Leistungsflüsse in Dreiphasenwechselstromnetzen ohne rotierende Maschinen zu beeinflussen.

Der Begriff ist von der IEEE definiert als eine statische Leistungselektronik, welche in einem oder mehreren Wechselspannungsnetzen gezielt elektrische Parameter zur Leistungsübertragung beeinflusst, um so die Übertragungskapazitäten optimal ausnutzen zu können. [1]

Inhaltsverzeichnis

Allgemeines

Die Steuerung von Leistungsflüssen kann in vermaschten Wechselspannungsnetzen durch Verändern der Blind- und Wirkleistungen mittels Kondensatorbatterien oder Kompensationsspulen an den Tertiärwicklungen von Leistungstransformatoren durchgeführt werden. Dies entspricht einer Parallelkompensation (engl. Shunt-Compensation). Des Weiteren können Leistungsflüsse mittels einer Reihenkompensation verändert werden, beispielsweise mittels Phasenschiebertransformator. Eine weitere, eingeschränkte Möglichkeit besteht direkt im Kraftwerk in der Modifizierung des Polradwinkels an den für die Stromerzeugung üblichen Synchrongeneratoren. Auch bestehen Möglichkeiten, Spannungen in Grenzen durch Stufenschalter in den Leistungstransformatoren zu variieren.

FACTS umfasst Methoden zur Lastflusssteuerung und zur Netzstabilisierung in elektrischen Energienetzen mittels Leistungselektronik, wobei die Elektronik direkt in einem Bereich des Leistungsflusses eingesetzt wird und nicht nur der Steuerung- und Regelungstechnik dient. Dabei weist die Leistungselektronik den Vorteil auf, fast verschleissfrei und trägheitslos auf Veränderungen reagieren zu können. Nachteilig ist der damit verbundene hohe technologische Aufwand und die damit verbundenen höheren Kosten. Zu dem Bereich der Flexible-AC-Transmission-Systems zählen unter anderem:

  • Static Synchronous Compensator (STATCOM), eine elektronische Einheit zur Parallelkompensation von kapazitivier oder induktiver Blindleistung.
  • Unified-Power-Flow-Controller (UPFC), der Vereinheitlichte Leistungsflussregler, stellt das funktionell leistungsfähigste elektronische System dar. Der UPFC kann sowohl zur Parallel- als auch Reihenkompensation von kapazitivier oder induktiver Blindleistung und zur gezielten Steuerung von Wirkleistungsflüssen in Hochspannungsleitungen eingesetzt werden. Des Weiteren können damit in bestimmten Bereichen die natürliche Leistung von Freileitungen verändert und Schieflasten ausgeglichen werden.

Literatur

  • Xiao-Ping Zhang, Christian Rehtanz, Bikash Pal: Flexible AC Transmission Systems: Modelling and Control. Springer, Berlin 2005, ISBN 978-3-540-30606-1.
  • Narain G. Hingorani, Laszlo Gyugyi: Understand FACTS: Concepts and Technology of Flexible AC Transmission Systems. IEEE Press, 2000, ISBN 978-0-7803-3455-7.

Einzelnachweise

  1. IEEE (Hrsg.): Proposed terms and definitions for flexible AC transmission system (FACTS). IEEE Transactions on Power Delivery, 4. Ausgabe, 12. Band, 1997, S. 1848-1853, doi:10.1109/61.634216.

Weblinks


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