FACTS ist das Akronym für „Flexible AC Transmission Systems“ und bezieht sich auf eine Gruppe von Ressourcen, die dazu dienen, bestimmte Einschränkungen in der statischen und dynamischen Übertragungskapazität elektrischer Netze zu überwinden. Die IEEE definiert FACTS als Wechselstromübertragungssysteme, die leistungselektronische und andere statische Regler einbeziehen, um die Steuerbarkeit und die Leistungsübertragungsfähigkeit zu verbessern. Das Hauptziel dieser Systeme besteht darin, das Netzwerk so schnell wie möglich mit induktiver oder kapazitiver Blindleistung zu versorgen, die an seine speziellen Anforderungen angepasst ist, während gleichzeitig die Übertragungsqualität und die Effizienz des Stromübertragungssystems verbessert werden.
Schnelle Spannungsregelung,
Erhöhte Leistungsübertragung über lange Wechselstromleitungen,
Dämpfung von Wirkleistungsschwingungen, und
Stromflusskontrolle in verzweigten Systemen,
wodurch die Stabilität und Leistung bestehender und zukünftiger Übertragungssysteme erheblich verbessert wird.
Damit können Energieversorgungsunternehmen ihre vorhandenen Übertragungsnetze besser nutzen, die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit ihrer Leitungssysteme erheblich erhöhen und sowohl die dynamische als auch die transiente Netzstabilität verbessern, wobei eine bessere Versorgungsqualität gewährleistet wird.
Die Verbraucherlast erfordert eine kontinuierlich variierende Blindleistung, die die Übertragungsverluste erhöht und die Spannung im Übertragungsnetz beeinflusst. Um unannehmbar hohe Spannungsschwankungen oder Stromausfälle zu vermeiden, die auftreten können, muss diese Blindleistung kompensiert und im Gleichgewicht gehalten werden. Passive Komponenten wie Drosseln oder Kondensatoren sowie Kombinationen aus beiden, die induktive oder kapazitive Blindleistung liefern, können diese Funktion erfüllen. Je schneller und präziser die Blindleistungskompensation durchgeführt werden kann, desto effizienter können die verschiedenen Übertragungseigenschaften gesteuert werden. Aus diesem Grund ersetzen fast schnelle thyristor-gesteuerte und thyristor-gesteuerte Komponenten diese langsam mechanisch geschalteten Komponenten. Besitzerfehler, die auftreten können, müssen diese Blindleistung kompensiert und im Gleichgewicht gehalten werden.
Blindleistungstransport hat folgende Auswirkungen:
Erhöhung der Verluste im Übertragungssystem
Zusätzliche Kraftwerksinstallationen
Zusätzliche Betriebskosten
Wesentlicher Einfluss auf die Abweichung der Systemspannung
Leistungseinbußen bei Unterspannung
Risiko von Isolationsdurchbrüchen bei Überspannung
Begrenzung der Leistungsübertragung
Grenzwerte der stationären und dynamischen Stabilität
Parallel und Serie
Typ |
Kurzschlusspegel |
Übertragungsphasenwinkel |
Stationäre Spannung |
Spannung nach Lastabwurf |
Anwendung |
 |
nahezu unverändert |
leicht erhöht |
erhöht |
hoch |
Spannungsstabilisierung bei hoher Last |
 |
nahezu unverändert |
leicht erhöht |
reduziert |
niedrig |
Spannungsstabilisierung bei geringer Last |
 |
nahezu unverändert |
gesteuert |
gesteuert |
begrenzt durch Steuerung |
schnelle Spannungssteuerung, Blindleistungssteuerung, Dämpfung von Leistungsschwankungen |
Abb. zeigt die heute am häufigsten verwendeten Shunt-Kompensationsgeräte, ihren Einfluss auf die wichtigsten Übertragungsparameter und typische Anwendungen.
Abb.: Die aktive Leistung/Übertragungswinklegleichung illustriert, welche FACTS-Komponenten selektiv welche Übertragungsparameter beeinflussen.
