• Título: Dynamic System Performance Analysis of a Novel Grid Connection Topology for Offshore Wind Farms Using MMC-HVDC Transmission / Estudio dinámico de una nueva topología de conexión eléctrica para granjas eólicas marinas usando transmisión HVDC con topología MMC
• Autor: Lozada Ayala, Pedro; Rueda Torres, J. L.; Koreman, C. G. A.; van der Meijden, M.A.M.M.
• Publicación original: 2018
• Descripción física: PDF
• Nota general:
  • Países Bajos
• Notas de reproducción original: Digitalización realizada por la Biblioteca Virtual del Banco de la República (Colombia)
• Notas:
  • Resumen: Recent projections estimate that the Netherlands needs circa 33 GW of offshore wind capacity in the North Sea to meet the goals of the Paris Agreement. To this end, the Dutch government has very ambitious plans to create new wind sites far from shore and integrate that power generation to the high-voltage power grid in the next years. Due to the challenges of connecting future massive amounts of offshore wind power into the grid TenneT operates it becomes urgent to investigate new alternatives for this purpose. A grid topology with transmission capacities above 1 GW connecting offshore wind farms at distances close to 100 km in a standardized, modular, and cost-efficient manner is the focus of this thesis. With eight point-to-point HVDC links in operation in Germany and more expected in near future, TenneT TSO is analysing new offshore grid connection concepts to achieve a reliable and secure operation of the infrastructure connecting wind energy both in Germany and the Netherlands. A solution is presented in this thesis report in which new wind farms are connected with 66-kV cables to a centralised platform with a connection capacity of 1050 MW. This platform will utilise HVDC technology based on VSC conversion techniques and MMC topology. It is expected that the 66-kV cables will not be connected to a single busbar through paralleled converter transformer, but that this will be done with at least three converter transformers connected to each other on the valve side but not connected on the 66-kV side. A dynamic performance study of a test network with the novel connection topology developed in PSCAD has been done. Each component of the system was studied to obtain a complete overview and understanding of the overall behaviour. All the associated control loops for the MMC terminals and wind turbines were modelled in detail. Through several simulations based on eight cases and scenarios the performance of the offshore 66-kV ac grid and the MMC-HVDC link using the control schemes of MMC converters as in a typical grid connection topology for OWFs was assessed. Proyecciones recientes estiman que los Países Bajos necesitan alrededor de 33 GW de capacidad eólica marina en el Mar del Norte para cumplir los objetivos del Acuerdo de París. Para este fin, el gobierno holandés tiene planes muy ambiciosos de crear nuevas plantas eólicas lejos de la costa e integrar esa generación de energía a la red eléctrica de alto voltaje en los próximos años. Debido a los desafíos de conectar cantidades masivas de energía eólica marina a la red que opera TenneT en el futuro, es urgente investigar nuevas alternativas para este propósito. El objetivo de esta tesis es estudiar una nueva topología de red con capacidades de transmisión por encima de 1 GW que conecte parques eólicos marinos a distancias cercanas a 100 km de manera estandarizada, modular y rentable. Con ocho enlaces HVDC punto a punto en operación en Alemania y más esperados en el futuro cercano, TenneT TSO está analizando nuevos conceptos de conexión a la red en el mar para lograr una operación confiable y segura de la infraestructura que conecta la energía eólica tanto en Alemania como en los Países Bajos. En este reporte de tesis se presenta una solución en la que los nuevos parques eólicos están conectados con cables de 66 kV a una plataforma centralizada con una capacidad de conexión de 1050 MW. Esta plataforma utilizará tecnología HVDC basada en las técnicas de conversión VSC con topología MMC. Se espera que los cables de 66 kV no se conecten a un solo punto eléctrico a través de transformadores convertidores en paralelo, sino que esto se hará con al menos tres transformadores convertidores conectados entre sí en el lado del convertidor, pero no en el lado de 66 kV. En este documento se presentan los resultados de un estudio dinámico de una red de prueba con la nueva topología de conexión desarrollada en PSCAD. Cada componente del sistema se estudió para obtener una visión general completa y una comprensión del comportamiento de toda la red. Todos los lazos de control de las estaciones convertidoras MMC y las turbinas eólicas se modelaron en detalle. A través de varias simulaciones basadas en ocho casos y escenarios se evaluó el comportamiento de la red de ac de 66 kV en alta mar y el enlace MMC-HVDC utilizando los esquemas actuales de control de los convertidores MMC de las topologías típicas de conexión de red para granjas eólicas marinas.
  • © Derechos reservados del autor
  • Colfuturo
• Forma/género: tesis
• Idioma: castellano
• Institución origen: Biblioteca Virtual del Banco de la República
• Encabezamiento de materia:
  • Transmisión MMC-HVDC; Energía eólica marina; Modelo electromagnético; PSCAD; Red eléctrica marina a 66 kV / MMC-HVDC; Transmission; Offshore Wind Energy; EMT Model; PSCAD; 66-kV Offshore Grid
  • Tecnología; Tecnología / Ingeniería y operaciones afines

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