Emergence en mer du Nord du réseau haute tension à courant continu, la fée électricité en...

Mardi 21 octobre

Emergence en mer du Nord du réseau haute tension à courant continu, la fée électricité en vedette !

Alain BELVAUX, Siemens

Avec le soutien de :

1 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative

© Siemens AG 2012

La fée électricité “HVDC” en vedette en mer du Nord


© Siemens AG 2012

Agenda

!  Contextes énergétique et environnemental

!  Film “The giants of the North Sea”

!  Expériences avec la technologie HVDC en mer .

!  Et à la côte belge : AC ou DC ?


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Contextes énergétique et environnemental

L’ éolien offshore contribuera de manière certaine à l’atteinte des objectifs en matière d’intégration du renouvelable dans le mix énergétique européen.

L’arrivée des énergies renouvelables suscite le développement d’un réseau pan-européen constitué de corridors permettant le transport de grande

puissance que ce soit en courant alternatif ou à courant continu , que ce soit onshore ou offshore

Les pays entourant la Mer du Nord ont mis en place une structure de concertation afin d’identifier les impacts de différents scénarios de

développement de parcs à l’horizon 2030 et plus particulièrement à l’avantage qu’il y a à développer un réseau électrique maillé en mer du

Nord pour interconnecter les différents pays et intégrer la puissance produite par les productions offshore .


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Offshore Wind Energy to the on-shore Grid


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HVDC in North Sea – Made by Siemens

2014-2015 BorWin2 SylWin1 HelWin1 HelWin2

+ BorWin3 Ordered in 2014 Operational in 2019


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BorWin2

Customer TenneTProject Name BorWin2Location Diele, GermanyPower Rating 800 MW

Type of Plant200 km HVDC PLUSOn-/Offshore Cable

Voltage Levels ± 300 kV DCAC 400 kV/155 kV, 50 Hz

Semiconductors IGBT


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BorWin3

Customer TenneT

Project Name BorWin 3

Location North Sea Germany

Power Rating 900 MW = 1 Mio households

Cable160 km =130 km at sea and 30 km on land

Voltage Levels ± 320 kV DCAC 155 kV, 50 Hz


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Key Components of HVDC PLUS

Symmetrical Configuration

System A System B

DC AC AC

To/ from other terminal

2 1 3 4 5

Controls, Protection, Monitoring

6

1.  AC Switchyard

2.  Transformers

3.  Star Point Reactor

4.  Insertion Resistor

5.  Power Modules

6.  Converter Reactor


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Power Modules

Converter Reactor

Transformer

Star Point Reactor Insertion Resistor

AC Switchyard

HVDC Land Station


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BorWin2 - Diele Land Station

Converter Transformer


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Converter Reactors


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Power Modules in Converter Hall


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Power Modules

!  Compact Design !  Modular Design !  Lower Space Requirements !  Advanced VSC Technology !  Maintenance friendly


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Evolution of the VSC Technology

Power Electronic Devices GTO /IGCT IGBT in PP IGBT Module

Topology of VSC Two-Level Three-Level Multilevel


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Modular Multilevel Converter - MMC

Modular Multilevel Converter

+Udc/2

-Udc/2

UdUac

+

+

+

+

+

+

+

+

Uc

Uc

Uc

0

0

0

0

Uc

Uc

0

0

Uc

0

0

Uc

Uc

+

+

+

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+

+

+

0

Uc

Uc

0

0

Uc

0

Uc

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Udc

!  Low level of harmonics and HF noise

!  Low switching losses


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BorWin2 - Offshore Platform (Construction Site: Nordic Yard’s Dock, Wismar)

Works go on in the Converter Hall – May, 2012 (13 months after mobilisation)

Top Side Temporarily Towed Out of the Dock for the Swap of Dock Position with the SylWin Barge

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