STATCOM - SVC Light ®

Wie ein statischer Var-Kompensator (SVC) liefert der STATCOM sofort und kontinuierlich variable Blindleistung als Reaktion auf Spannungstransienten, was die Stabilität der Netzspannung unterstützt. Der STATCOM arbeitet gemäß den Prinzipien der Spannungsquelle und kombiniert einzigartige Schaltungen von Hochleistungshalbleitern wie IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) und IGCTs (Integrated Gate Commutated Thyristors).   Die Verwendung dieser leistungsstarken Komponenten bedeutet, dass der Fußabdruck des STATCOM extrem klein sein kann, und Hitachi Energy hat dieses leistungsstarke STATCOM-Konzept SVC Light ^{® gebrandet}.

Die Installation eines STATCOM an einem oder mehreren geeigneten Punkten in einem Netz erhöht die Fähigkeit zur Leistungsübertragung, indem die Spannungsstabilität verbessert und ein gleichmäßiges Spannungsprofil unter verschiedenen Netzwerkbedingungen aufrechterhalten wird. Der STATCOM ermöglicht auch Verbesserungen der Leistungsqualität in der Schwerindustrie wie der Stahlherstellung. 

SVC Light ^® basiert auf einer Technologieplattform, die auch in Hochspannungs-Gleichstrom (HVDC)-Energieübertragungsanwendungen verwendet wird, nämlich HVDC Light ^® . Die wichtigste Komponente ist der modulare Spannungsquellenwandler (VSC), der mit leistungsstarken Halbleitern ausgestattet ist, die Schaltvorgänge durchführen. SVC Light ist für Systemspannungen bis zu 69 kV und Konverterbemessungswerte über -/+ 400 Mvar verfügbar. Bei höheren Spannungen wird ein Abspanntransformator verwendet, um SVC Light mit dem Netz zu verbinden. SVC Light bietet einen symmetrischen Betriebsbereich. Für asymmetrische Betriebszustände und zur Leistungsoptimierung werden thyristorgeschaltete Drosseln und Kondensatoren parallel betrieben, um Hybridlösungen zu bilden.

SVC Light ist ein VSC-Konzept, das auf einem kettengeschalteten modularen Multilevel-Konverter (MMC) basiert und speziell für Stromnetzanwendungen geeignet ist. Physikalisch gesehen kann SVC Light als eine Spannungsquelle hinter einer Reaktanz betrachtet werden. Es erzeugt und absorbiert Blindleistung durch die elektronische Verarbeitung von Spannungs- und Stromwellenformen im VSC, was die Einbindung physischer Kondensator- und Drosselzweige zur Erzeugung/Absorption von Blindleistung überflüssig macht.  Es ist in der Lage, eine hohe Blindleistungseinspeisung in das Netz nahezu ungehindert von möglichen unterdrückten Netzspannungen und mit einer hohen Dynamik zu erbringen.

Dies ist beispielsweise besonders nützlich, um schwache Netze zu unterstützen und die Leistung großer Windparks unter wechselnden Netzbedingungen sowie von Netzen mit einem hohen Anteil an Klimaanlagen in heißen und feuchten Klimazonen zu verbessern. Die effektive Bewertung und die Reaktionsgeschwindigkeit von SVC Light sind unübertroffen. So wird es beispielsweise für Hochgeschwindigkeitsschienensysteme und Schwerindustrieanlagen zur Spannungsverteilung asymmetrischer Lasten, zur Minderung von Spannungsflimmern, das durch Lichtbogenöfen erzeugt wird, und zur aktiven Oberwellenfilterung eingesetzt.  

Die Leistungshalbleiter (IGBT/IGCT ) sind Schlüsselkomponenten in SVC Light . Die Multilevel-Chain-Link-Lösung wird durch die Reihenschaltung von H-Brückenmodulen aufgebaut, die die Phasenstränge des VSC bilden. Abb. 1a zeigt eine einzelne H-Brücke mit vier IGBTs, und Abb. 1b zeigt eine Konfiguration, in der vier H-Brückenmodule jede der drei Phasenabschnitte bilden.  Ein Foto der modularen H-Brückeneinheiten, zwei Stapel mit je vier Modulen, ist in Abb. 2 zu sehen. Die Kompaktheit der IGBT-Ventile, das Fehlen physischer Kondensator- und Drosselzweige zur Erzeugung/Absorption von Blindleistung sowie der geringe Bedarf an Oberschwingungsfiltern ermöglichen eine sehr kompakte Auslegung des SVC Light.