Wraz z coraz większym udziałem energii wiatrowej w dywersyfikacji źródeł energii elektrycznej, operatorzy systemu przesyłowego zostali zmuszeni do zaostrzenia zasad przyłączania do sieci, zwanych instrukcjami ruchu i eksploatacji sieci (Grid codes), aby zachować bezpieczeństwo i jakość energii elektrycznej w sieciach.

PCS 6000 STATCOM zainstalowane na Farmie Wiatrowej Whitelee w Szkocji

We wczesnym okresie rozwoju energii wiatrowej nie istniały wymagania co do kompensacji mocy biernej ponieważ turbiny wiatrowe były przeważnie niewielkie i miały mały lub żaden wpływ na sieć. Obecnie, wraz ze wzrostem liczby i wielkości turbin, który skutkował podłączeniem dużych farm wiatrowych do sieci, wprowadzono bardziej zaostrzone regulacje mające zapewnić stabilność systemu przesyłowego. Biorąc za przykład taką farmę wiatrową jak Whitelee, największą, składającą się z ponad stu turbin, lądową farmę wiatrową w Europie, należy instalować urządzenia kompensujące moc bierną.

W przypadku przybrzeżnych farm wiatrowych stosowane są zazwyczaj proste generatory indukcyjne turbiny wiatrowej, często projektowane do dostarczania jedynie niewielkiej ilości mocy biernej. Dodawanie większej liczby turbin zwielokrotnia efekt, powodując że konieczne staje się wdrożenie dodatkowych urządzeń do kompensacji mocy biernej w miejscu przyłączenia do sieci.

W Whitelee, położonym około 15 km od Glasgow w Szkocji, farma wiatrowa została powiększona o dodatkowych 75 turbin. W rezultacie zainstalowanych zostało w sumie 215 turbin o mocy wytwórczej 539 MW, co wymagało solidnych i niezawodnych produktów kompensujących moc bierną.

ABB zainstalowała i uruchomiła trzy chłodzone cieczą statyczne synchroniczne kompensatory PCS 6000 STATCOM, każdy o mocy mniej więcej 15 MVAr (woltoamperów reaktancyjnych), połączone pod napięciem 33 kV, aby zapewnić działanie instalacji zgodne z wymagającymi instrukcjami ruchu i eksploatacji sieci, narzuconymi przez operatora systemu przesyłowego. Główne wyposażenie zostało zainstalowane w środku napowietrznego kontenera. Zakres dostawy obejmuje również transformatory oraz zewnętrzne powietrzne/wodne wymienniki ciepła. Dodatkowo ABB była odpowiedzialna za zarządzanie projektem, instalację i uruchomienie.

PCS 6000 STATCOM umożliwia generowanie mocy biernej, jak również jej absorpcję poprzez zmianę kształtu fali napięciowej i prądowej w przekształtniku napięcia (VSC). Do zapewnienia wyższych lub niższych systemów napięcia nie są wymagane – odpowiednio – dodatkowe baterie kompensatorów, czy dławiki. ABB STATCOM to kompaktowe rozwiązanie, zajmuje małą przestrzeń, posiada wysoką gęstość mocy oraz charakteryzuje się niskim wpływem pola magnetycznego.

Farma Wiatrowa Whitelee (Whitelee Wind Farm) znajduje się obecnie w końcowej fazie wdrażania ambitnego planu osiągnięcia 539 MW mocy zainstalowanej oraz dostarczenia wystarczająco dużo czystej energii elektrycznej, aby zasilić ekwiwalent około 304 tys. gospodarstw domowych w Szkocji zmniejszając emisję CO₂ o 0,57 mln – 1,3 mln ton rocznie.

Technologia ABB PCS 6000 STATCOM obejmuje moce w zakresie od 10 MVAr do 100 MVAr i jest solidnym, niezawodnym i bardzo wydajnym rozwiązaniem (poziom efektywności 98,5 proc.), wspierającym słabe sieci energetyczne i umożliwiającym produkcję energii odnawialnej.

Źródło: abb.pl