Jævnstrømstilslutning af vindmøllepark

Projektets formål har været at bygge et demonstrationsanlæg med ny jævnstrømsteknik på land for at undersøge de tekniske og økonomiske muligheder ved jævnstrømstilslutning af havmølleparker, hvor der er stor afstand til kysten og til tilslutningspunktet i højspændingsnettet på land.
Projektbeskrivelse
I Tjæreborg vindmøllepark bygges en 8 MVA jævnstrømsforbindelse med VSC-teknik (Voltage Source Convertere) et koncept som ABB kalder HVDC Light. Demonstrationsanlægget der leveres af ABB, skal bruges til at undersøge mulighed for optimal udnyttelse af vindens energiindhold over et stort vindhastighedsområde ved at drive VSC-strømretteren med variabel frekvens. Det vil blive undersøgt hvordan en jævnstrømsforbindelse med VSC-teknik bedst kan anvendes til effektoverførsel fra en stor havmøllepark til et modtagende AC net. Der vil endvidere blive foretaget sammenligninger imellem alternative tilslutningsmuligheder med henholsvis AC og DC tilslutninger. I en etårig prøveperiode vil der i samarbejde med Institut for Elteknik på DTU blive gennemført et måleprogram hvor anlæggets ydelse og drift ved variabel frekvens undersøges, herunder vindmøllernes elproduktion, reaktiv effekt og nettab. Endvidere undersøges anlæggets indflydelse på netspænding i henholdsvis vindmøllepark og tilsluttede AC net
Resultater

Princippet ved VSC-transmission (jævnstrømsforbindelse med VSC-teknik) er, at der i vindmølleparken placeres en VSC, der styre som ensretter samtidig med, at den leverer nødvendig reaktiv effekt til vindmøllegeneratorerne. En anden VSC tilsluttes transmissionsnettet, hvor den føder vindmøllernes elproduktion ind i transmissionsnettet samtidig med, at netspænding kan reguleres med VSC'en ved at regulerer den reaktive effektudveksling med nettet. Ved at forbinde de to VSC indbyrdes på DC-siden med et kabel overføres vindmølleproduktionen som jævnstrøm fra vindmølleparken til højspændingsnettet. Demonstrationsanlægget blev bygget i Tjæreborg, hvor det forbinder fire vindmøller med en installeret effekt på i alt 6,5 MW. DC-forbindelsen har en overføringseffekt på 8 MVA/7,2 MW og en længde på 4,2 km. Projektet blev påbegyndt den 18. marts 1999, og forbindelsen blev efter omfattende test overtaget af Eltra den 12. december 2000 efter en tidsforsinkelse på ny måneder. Sammen med DC-forbindelsen blev der endvidere etableret et målesystem, der opsamler data fra vindmøller og fra DC-forbindelsen samt et PLC-system til brug for beregning af optimal frekvens og til overførsel af data imellem de to VSC-stationer. Projektet blev med en undtagelse gennemført som planlagt, og det opfylder alle stillede betingelser med hensyn til drift, spændingskvalitet og performans. VSC-stationene ved vindmøllerne er designet til at kunne køre med en variabel frekvens imellem 35 til 52 Hz således, at vindmøllerne kan drives ved optimal frekvensen, der giver den bedste udnyttelse af vindens energiindhold. Test ved varierende frekvens imellem 35 og 52 Hz blev gennemført i tomgang uden vindmøller tilsluttet. Test med vindmøller tilsluttet blev gennemført ved frekvensen imellem 47 til 52 Hz, men ikke i det fulde reguleringsområde, fordi møllerne er forsynet med over- og underfrekvensbeskyttelse, der kobler møllerne ud, hvis frekvensen varieres ud over det testede område. For at kunne udføre testen i det fuld reguleringsområde skal møllernes beskyttelse ændres, hvilket endnu ikke er udført. De praktiske erfaringer med DC-forbindelsen er gode, og anlæggets reguleringsegenskaber er robuste og lever fuldt ud op til forventningerne. Set fra et teknisk synspunkt har den afprøvede DC-teknik gode reguleringsegenskaber, og den er især velegnet for tilslutning af vindmøller med asynkron generatorer. Den væsentlige ulempe er de forholdsvis høje tab i forhold til en AC-tilslutning

Key figures

Periode:
1998 - 2000
Bevillingsår:
1998
Egen finansiering:
19,48 mio.
Støttebeløb:
2,00 mio.
Støtteprocent:
9 %
Projektbudget:
21,48 mio.

Kategori

Oprindelig title
Jævnstrømstilslutning af vindmøllepark
Program
EFP
Fælles overordnet teknologiområde
Vind
Projekttype
Demonstration
Journalnummer
1363/98-0025

Deltagere

Energinet (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
Vestkraft I/S
Danmarks Tekniske Universitet (DTU)

Kontakt

Kontakperson
Kjærgaard, Jens Peter
Adresse
Eltra amba. Stationer
Fjordvejen 1 - 11
DK-7000 Fredericia, Denmark
Søbrink, Kent H. ; Projektleder: Kjærgaard, Jens Peter , 76224000, transmission@eltra.dk
Øvr. Partnere: Vestkraft I/S; Danmarks Tekniske Universitet. Institut for Elteknik

Energiforskning.dk - en fælles informationsportal for energiteknologiske forsknings- og udviklingsprogrammer.

Logo innovationsfonden
Logo for EUDP
Logo for elforsk