Interacties tussen transmissienetbeveiliging en HVDC-convertercontrole in energiesystemen gedomineerd door hernieuwbare energiebronnen

De hoeveelheid opwekking van hernieuwbare energie in het elektriciteitssysteem neemt snel toe, waardoor generatoren gebaseerd op fossiele brandstoffen worden verdrongen. Hoewel deze transformatie aanzienlijke maatschappelijke voordelen met zich meebrengt, brengt ze uitdagingen met zich mee voor de veilige werking van het transmissienet. Om hernieuwbare energie naar de eindgebruikers te transporteren, zijn nieuwe soorten transmissieverbindingen nodig, zoals de hoogspannings-dc-verbindingen (HVDC) die worden gebruikt tussen België en het VK. Deze dc-verbindingen zijn gekoppeld aan het bestaande transmissienet via vermogenelektronische omvormers (zogenaamde modulaire multilevel-omvormers) waarvoor een overvloed aan regelkringen nodig is die op een zeer korte tijdschaal werken. Deze regelkringen vormen een uitdaging voor de bestaande middelen om het transmissienet te beschermen tegen kortsluitfouten, aangezien de beveiliging is ontworpen voor de trage foutkarakteristieken van synchrone machines van de op fossiele brandstoffen gebaseerde energiecentrales. Recent onderzoek op dit gebied was gericht op aspecten van het transmissienet voor een gegeven controlestructuur van de converter, of waarbij de dynamica van de interne regelkringen werd genegeerd. De interacties tussen de beveiliging van het transmissienet en de regelkringen van de HVDC-omvormer, en de talrijke mogelijkheden om deze controles te implementeren, zijn momenteel niet goed gekarakteriseerd. Daarom beoogt dit project (i) een diepgaande karakterisering van de interacties tussen (zowel traditionele als state-of-the-art) HVDC-convertercontrole en bestaande beveiliging en (ii) het ontwerpen van de convertercontrole om deze interacties te verbeteren. Het project zal resulteren in nieuwe convertermodellen, inclusief alle relevante controles voor beveiligingsinteractiestudies, met verbeterde regelkringen voor beveiliging. Ter validatie van de verkregen resultaten zal het project uitgebreid gebruik maken van hardware-experimenten.