Reactive Power Control for Wind Power Plant Using STATCOM
Authors
Lipnicki, Piotr ; Stanciu, Tiberiu
Term
4. term
Education
Publication year
2010
Submitted on
2010-06-01
Pages
92
Abstract
Store vindkraftværker (WPP) er centrale for at levere ren energi, men tekniske udfordringer opstår, når deres andel på elnettet bliver høj. Særligt ældre WPP har svært ved at opfylde skærpede netkoder og opretholde høj elkvalitet. En dokumenteret løsning er at tilføje FACTS-komponenter (effektelektronik, der stabiliserer nettet). Denne afhandling undersøger en STATCOM (en FACTS-enhed, der hurtigt leverer eller absorberer reaktiv effekt, som hjælper med at styre netspændingen) sammen med en WPP. Først bygges en småskala-model i Plecs-miljøet med to spændingskildeomformere (VSC): én emulerer WPP’en, og den anden fungerer som STATCOM. Vi analyserer, hvordan begge enheder indsprøjter eller absorberer reaktiv effekt. For at validere simulationerne udføres laboratorieforsøg på et tilsvarende setup med to VSC’er koblet til samme fælles tilslutningspunkt (PCC). Til sidst udvikles en storskala-model i Matlab/Simulink med en aggregeret WPP-repræsentation, der anvender en synkron generator med permanente magneter (PMSG) og en fuldskalaomformer. På tværs af disse studier leverer STATCOM omfattende og hurtig kompensation af reaktiv effekt, supplerer WPP’ens effektkapacitetskurve og støtter opfyldelse af netkrav.
Large wind power plants (WPPs) are key to delivering clean energy, but as their share on the grid grows, technical challenges arise. Older WPPs in particular struggle to meet stricter grid codes and maintain high power quality. A proven way to address these issues is to add FACTS devices (power‑electronics equipment that stabilizes the grid). This thesis examines a STATCOM (a FACTS device that rapidly supplies or absorbs reactive power, which helps control grid voltage) working alongside a WPP. We first build a small‑scale model in the Plecs environment with two Voltage Source Converters (VSCs): one emulates the WPP, and the other acts as the STATCOM. We analyze how both units inject or absorb reactive power. To validate the simulations, we run laboratory tests on a similar setup with two VSCs connected to the same point of common coupling (PCC). Finally, we create a large‑scale model in Matlab/Simulink using an aggregated WPP representation with a permanent magnet synchronous generator (PMSG) and a full‑scale converter. Across these studies, the STATCOM provides comprehensive and fast reactive power compensation, complementing the WPP’s power capability curve and supporting grid requirements.
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords
STATCOM ; reactive power ; WPP ; grid codes
Documents