Modeling and Control of DC Grids

Name: Jef Beerten

• Prof. dr. ir. Ronnie Belmans 

Op 28 mei presenteert Jef Beerten zijn doctoraat "Modeling and Control of DC Grids" aan de KU Leuven, een studie naar de mogelijke problemen die een toekomstig Europese snelweg voor elektriciteit kan ondervinden. "Zo'n supergrid zou bestaan uit een netwerk van ondergrondse gelijkstroomkabels op zeer hoge spanning en moet over de landsgrenzen heen de bestaande elektriciteitsnetwerken ondersteunen" geeft Jef Beerten ons een blik in de elektrische toekomst: "Hoewel zo'n net over verschillende decennia gebouwd zal worden, moeten de fabrikanten en netbeheerders nu al aan de slag om actief aan de uitrol deel te nemen. De modellen die ik voor mijn thesis heb uitgewerkt, kunnen hen helpen bij hun productontwikkeling."


"Toen ik in 2008 aan deze thesis begon, bestonden er hoofdzakelijk techno-economische studies, die bekeken of zo'n extra supergrid met gelijkstroomkabels economisch interessant zou zijn. Mijn thesisonderzoekt de technische werking en uitdagingen en maakt het idee meteen een stuk concreter." vertelt Jef Beerten.
En de druk om dit supergrid te bouwen is reëel: De Europese Commissie en de industrie zien een netwerk van supersnelwegen als één van de sleutelfactoren om de groeiende hoeveelheid hernieuwbare energie te absorberen en transporteren.
Sinds de vrijmaking van de Europese energiemarkt moeten de producenten hun elektriciteit meer en meer over de landsgrenzen heen kunnen verhandelen. De stijgende hoeveelheid elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen maakt die marktintegratie er niet eenvoudiger op en brengt ook uitdagingen met zich mee op vlak van bevoorradingszekerheid. Een overschot aan windenergie in Duitsland zou idealiter zijn weg moeten kunnen vinden naar Spanje. De beperkte verbindingen tussen landen onderling maken zo'n grenzeloos transport heel moeilijk. Er is dus dringend nood aan een degelijkeversterking op Europees niveau.

Jef Beerten besloot om een gelijkstroomnetwerk (DC) te bestuderen omdat dit technisch beter past bij hetdoel dan de traditionele wisselstroom (AC): "De eigenschappen van gelijkstroom maken het meer geschikt om bijvoorbeeld verafgelegen windmolenparken met het elektriciteitsnetwerk te verbinden. Bovendien kan je gelijkstroom ook gemakkelijk via ondergrondse kabels transporteren, een techniek waarvoor de meeste buurtbewoners een voorkeur wegdragen - het alternatief zijn immers hoogspanningstorens in het landschap." Een extra supergrid op gelijkstroom houdt niet in dat het bestaande net en alle toestellen in huis ook naar gelijkstroom overschakelen. Zo zullen omvormers tussen gelijkstroom- en wisselstroomnetten voor een soepel transport vanelektriciteit tussen het nieuwe en het bestaande net zorgen. Enkele belangrijke technische uitdagingen die Jef Beerten in zijn thesis bestudeert, zijn de controlemethodes voor zo’n supergrid op gelijkstroom en de invloed daarvan op het bestaande hoogspanningsnet op wisselstroom.

https://lirias.kuleuven.be/handle/123456789/396811

•   Prof. dr. ir. Ronnie Belmans (promotor)
•   Prof. dr. Carlo Vandecasteele (voorzitter/chairman)
•   Prof. dr. ir. Dirk Van Hertem (secretaris/secretary)
•   Prof. dr. ir. Geert Deconinck
•   Prof. dr. ir. William D'haeseleer
•   Prof. dr. Wil Kling , Eindhoven University of Technology
•   Prof. dr. Göran Andersson , Swiss Federal Institute of Technology (ETH), Zürich
•   Prof. dr. Kjetil Uhlen , NTNU