FACTSGeräte

FACTS-Geräte (Flexible AC Transmission Systems) sind leistungselektronische Vorrichtungen, die in Wechselstromübertragungssystemen die Regelbarkeit und Übertragungsfähigkeit erhöhen. Sie erreichen dies durch gezielte Steuerung von Spannung, Blindleistung, Impedanz und Phasenwinkel in bestimmten Netzabschnitten, wodurch Lastflüsse besser verteilt und Netzstabilität verbessert werden kann.

Funktionsprinzip und Architekturen: FACTS-Geräte nutzen schnelle, geregelte Leistungstransfermechanismen, um den Netzbetrieb zu optimieren. Typischerweise kommen Thyristor-basierte Systeme oder spannungsgesteuerte Quellen zum Einsatz, die Blindleistung bereitstellen oder in Serie eingefügt werden, um die Impedanz oder den Phasenwinkel zu beeinflussen. Moderne Geräte setzen außerdem auf Voltage-Source-Converters (VSCs) und digitale Regelung, um präzise und dynamische Steuerung zu ermöglichen.

Wichtige Typen: Zu den bekanntesten FACTS-Geräten gehören der SVC (Static Var Compensator), der shunt-gekoppelt ist und durch thyristor-gesteuerte Reaktoren und Kondensatorbänke var erzeugt bzw. absorbiert; der STATCOM (Static Synchronous Compensator), ein VSC-basierter Shunt-Kompenser; der TCSC (Thyristor-Controlled Series Capacitor), der die Serienimpedanz der Leitung variiert; der SSSC (Static Synchronous Series Compensator), der eine seriell eingefügte Spannungsquelle verwendet; der UPFC (Unified Power Flow Controller), der Serien- und Shunt-Konverter mit einem gemeinsamen DC-Link kombiniert, um Spannung, Impedanz und Phasenwinkel unabhängig zu steuern; sowie der IPFC (Interline Power Flow Controller), der mehrere Netze gleichzeitig steuern kann.

Anwendungen und Vorteile: FACTS-Geräte erhöhen die Netzkapazität, verbessern die Spannungskontrolle, dämpfen erhöhte oszillationen und mildern Engpässe im Übertragungsnetz. Sie ermöglichen eine flexiblere Lastflusssteuerung, erhöhen die Netzstabilität und können die Zuverlässigkeit von Hochspannungsnetzen steigern.

Herausforderungen: Kosten, Verluste, Schutz- und Harmonikenauswirkungen sowie der komplexe Betrieb intelligenter Regelungen zählen zu den Hauptrisikofaktoren. Die Implementierung erfordert spezialisierte Planung, Betriebskonzepte und robuste Schutzsysteme.