Aansluiting van windparken op het transmissiesysteem: van netvolgende tot netvormende controle

Windparken vormen een groot aandeel van alle hernieuwbare energiebronnen die via een vermogen elektronische omvormer aan het net worden gekoppeld. Tot nu toe zijn bijna al deze omvormers op het net aangesloten in netvolgende modus. In de komende jaren zullen naar verwachting ten minste enkele van hen overschakelen op een zogenaamde netvormende modus.

De netvormende regeling verschilt van een klassieke netvolgende regeling. Om een type 4-windturbine in netvormingsmodus te laten functioneren, is een aanzienlijke aanpassing aan de controleconfiguratie van de back-to-back omvormer nodig. Deze wijziging van de controle leidt op zijn beurt tot een sterke koppeling tussen de netvormende omvormer en het mechanische deel van de windturbine en heeft verschillende negatieve effecten op de werking van de windturbine. Het belangrijkste effect is een snelle variatie van het elektromagnetische koppel van de generator, hetgeen leidt tot meer torsietrillingen in de aandrijflijn van de windturbine. Om dit effect te verzachten, wordt het effect van de netvormingsregeling op de windturbine onderzocht en worden mogelijke oplossingen voor trilling demping voorgesteld.            

Een netvormende WPP is een interessant middel om de stabiliteit van het energiesysteem te verbeteren. Voor de analyse van een netvormende WPP die is aangesloten op een transmissiesysteem is echter meestal een dynamisch equivalent model nodig. Standaard equivalente modellen zijn niet betrouwbaar in alle mogelijke windomstandigheden. Daarom wordt in dit proefschrift de aggregatie van een WPP ontwikkeld door rekening te houden met de heterogene aard van de windverdeling binnen een WPP. Bovendien wordt een algoritme voorgesteld dat voor elke windconditie het te gebruiken equivalente model aanbeveelt. De verificatie van de aggregatiemethode en het aanbevelingsalgoritme wordt uitgevoerd op de casestudie van een bestaande WPP.