Een nieuw DC net, heeft dat wel zin?

Transcriptie

1 , Een nieuw DC net, heeft dat wel zin? dr ir P.J.van Duijsen Learning by Simulation Simulation Research The Netherlands

2 Een nieuw DC net, heeft dat wel zin? Wat is DC Voor en nadelen AC Voor en nadelen DC Toepassingen 1

3 Wat is DC? HVDC Transport > 100kV MVDC Picture courtesy: ABB LVDC DC link industriele aandrijvingen Aanraakspanning < 60V 2

4 Bestaat het al en is het beter? HVDC Jaja, De meeste transport netwerken worden al als DC gemaakt. LVDC Energieuitwisseling bij meerdere industriele aandrijvingen. Aanraakspanning USB-C is het beste voorbeeld. MVDC? 3

5 Wat is verder in ontwikkeling? Laagspanningsnetten Straat verlichting Toepassing in nieuwe woningbouw Picture: Direct Current BV 4

6 Voordelen AC Bestaande infrastructuur Apparaten en componenten zijn op AC afgestemd Robuste & betrouwbare techniek, je weet wanneer een kabel of transformator aan het einde van zijn levensduur is. Afschakelen zonder al te veel vonken. 5

7 Nadelen AC Spanningsverlies door L Koppeling van netten Die moeten dan synchroon lopen Magnetiserings-stroom transformator(mvac en LVAC) Sterk magnetisch veld 50Hz leiding nadelig voor de gezondheid Picture courtesy: Wikipedia 6

8 Gezondheid Daarom heeft de HSL een TA-systeem met retourleiding om veld te neutraliseren 7

9 Kortsluitstroom en Aardlekstroom Probleem bij AC Aardlekstroom AC Afhankelijk van X L L te groot te lange kabel!!! geen afschakelen DC geen last van L 8

10 Voordelen DC Geen conversie AC/DC dus minder verlies Meeste apparaten v/d eindgebruiker zijn DC gevoed. Led verlichting, spaarlampen ICT, computer, tablet en smart-phone Infotainment Domestic Appliances (moderne met BLDCM) 9

11 Meting Kortsluiting / Aardlek Case: Hondje versus Lantarenpaal AC: Door inductiviteit van de kabel Kortsluitstroom te laag DC: geen X L Kortsluitstroom beter meetbaar Amsterdam, AC- Lantarenpaal op de kruising Posjeskade en Curacaostraat. Kortsluiting is niet genoeg meetbaar geweest. Helaas... 10

12 Nadelen DC Afschakelen Nog geen eigen standaard (NEN1010) Picture courtesy: Wikipedia 11

13 Afschakelen Afschakelen lage spanning is geen probleem, want er is geen spanning voor de vlamboog Afschakelen hoge spanning -> Vlamboog Vlamboog met magneetveld wegblazen. 12

14 Afschakelen scheepsinstallatie Instabiliteit in het DC net na het afschakelen 13

15 Noodzaak DC standaard Aantal opladers en verschillende stekkers per huishouden Picture courtesy: Wikipedia 14

16 Toepassing: Mobiele devices Laders, oplossing zou USB-C kunnen worden Combinatie: Energietransport Communicatie Picture courtesy: Wikipedia 15

17 Toepassing: Verlichting Led heeft de toekomst 16

18 Toepassing: Solar Solar en Opslag Inherent gebruik je hier al DC 17

19 Toepassing: evehicle Batterij in elektrische auto Opslag 18

20 Toepassing: Industriele aandrijveningen Uitwisseling energie tussen geregelde aandrijvingen via DC link 19

21 Toepassing: Energiebesparing? DC en AC: Bijna dezelfde P AC: S is veel groter RDCcable =RACcable, Eff_AFE=95% 20

22 Conclusie Huidige situatie AC 230 Volt 50Hz Toekomst of werkelijkheid? HVDC: Werkelijkheid MVDC: Toekomst LVDC: Nabije toekomst <60V: Nu, USB-C 21

23 Simulation Research Vragen? 22