Project: Improved performance of LV grid behaviour due to HF emission compensation

2021-09-01 – 2025-02-28

Abstract

Het laagspanningsnet (LS-net) ondergaat een ingrijpende transformatie als gevolg van de toename van hernieuwbare energiebronnen (HEB), lokale energie-opslag, ledverlichting en andere apparaten die worden gevoed door schakelende vermogenselektronica. Deze introduceren nieuwe netkwaliteitsproblemen. Als gevolg van de schakelende vermogenselektronica zullen de netspanning en -stroom, naast harmonische frequenties, een toenemend aandeel schakelharmonischen bevatten in het frequentiegebied tot 150 kHz en daarboven. Bovendien vertonen zowel HEB, netgekoppelde omvormers en belastingen schakelende niet-lineariteiten met een niet te verwaarlozen capacitief gedrag. Bijgevolg evolueert het net van resistief-inductief naar resistief-capacitief, waardoor laag-impedante paden ontstaan voor de schakelharmonischen. Als gevolg daarvan circuleren deze harmonischen in het LS-net, wat diverse problemen veroorzaakt. Bovendien wordt het LS-net, als gevolg van deze belastingen, gekenmerkt door een voortdurend veranderend impedantiegedrag, waardoor de voorspelbaarheid een grotere uitdaging wordt. De interacties tussen schakelende toestellen en het net wijzigen het systeemgedrag en verminderen de robuustheid van het net en betrouwbaarheid van de toestellen. Bovendien wordt de communicatie over het net, d.w.z. power line communicatie (PLC) en CAB-signalen, beïnvloed. Het doel is de hoogfrequente (HF) interferenties (2 - 150 kHz) in het LS-net te verminderen door gebruik te maken van gedecentraliseerde of ingebouwde HF power quality filters. De doelstelling van het project kan als volgt worden samengevat:

Ontwikkeling van innovatieve en robuuste filterconcepten om HF-interferenties in het LS-net te beperken, rekening houdend met PLC & niet-lineaire belastingen, met als doel de performantie en betrouwbaarheid van het net te verbeteren.

Het verwachte resultaat is het verbeteren van de performantie en betrouwbaarheid van het net en tegelijkertijd het mogelijk maken van communicatie (PLC en CAB) in LS-netten. Dit vereist de ontwikkeling van een innovatief en robuust filter actief in het 2 tot 150 kHz-gebied en werkzaam bij een dynamisch veranderende netimpedantie, kenmerkend voor de huidige en toekomstige LS-netten.