Doctorandus/a PhD student

Name: Thomas Roose

Partners

KU Leuven

Promotor / Supervisor

 Prof. dr.  Jef Beerten

Samenvatting van het onderzoek / Summary of Research

Het energiesysteem ondergaat een drastische transitie door de enorme toename in hernieuwbare energiebronnen en uitfasering van fossiele brandstoffen. Om deze energietransitie te ondersteunen speelt gelijkstroom (DC) technologie een onmisbare rol zowel op laag- als hoogspanningsniveau van het elektriciteitsnet. Bijvoorbeeld, hoogspanning gelijkstroom (HVDC) verbindingen worden al veelvuldig gebruikt om windmolenparken op zee (OWF) te verbinden met het elektriciteitsnet op land. Bijkomend is er een toenemende interesse om fotovoltaïsche (PV) systemen, batterijen en laders voor elektrische wagens (EVs) te verbinden via een laagspanning gelijkstroom (LVDC) systeem aangezien deze toepassingen inherent DC gebaseerd zijn. Verder wordt er verwacht dat LVDC en HVDC systemen in toenemende mate een multi-terminal (MT) configuratie zullen hebben, waarbij meerdere omvormers geïnterconnecteerd zijn via een DC netwerk. Deze omvormers voorzien de koppeling tussen de toepassing, namelijk OWF of PV systeem, en het DC netwerk. Omvormers kunnen echter interageren met elkaar of met het DC netwerk op een nadelige manier, wat resulteert in systeeminstabiliteit en mogelijke systeemuitval. Het centrale objectief van deze thesis is daarom om de stabiliteit van MTDC systemen te analyseren voor zowel laag- als hoogspanningstoepassingen en zo hun stabiele werking te garanderen.

Een nieuwe procedure is ontwikkeld in deze thesis om op een accurate manier de stabiliteit van MTDC systemen te analyseren. Door het toepassen van deze procedure is er vastgesteld dat er een aanzienlijk risico is van instabiliteit in MTDC systemen voor zowel laag- als hoogspanningstoepassingen. Bij LVDC systemen zijn deze instabiliteiten voornamelijk veroorzaakt door laagfrequente interacties die gerelateerd zijn aan de tragere controledynamica van de omvormers. In het geval van HVDC systemen kunnen nadelige interacties zich voordoen over een breed frequentiegebied, resulterend in laag- en hoogfrequente oscillaties. Bovendien is een kader ontwikkeld voor het classificeren en onderzoeken van interacties in LVDC en HVDC systemen. Vervolgens zijn aanbevelingen voor de studie en mitigatie van instabiliteit in MTDC systemen geformuleerd.

Volledige tekst van het doctoraat / full text

Examencommissie / Board of examiners

 Prof. dr. Jef Beerten (promotor)
 Prof. dr. ir. Petrus Verbaeten (voorzitter)
 Prof. dr. Panagiotis Patrinos (secretaris)
 Prof. dr. ir. Jan Cappelle
 Prof. dr. ir. Dirk Van Hertem
 Prof. Math Bollen , Luleå University of Technology
 Sajjad Fekriasl , Vito
 Dr. Mian Wang , Siemens