M²LC

Leistungselektronische Systeme werden in der Energieversorgung und –verteilung bisher nur vereinzelt eingesetzt. Sie werden jedoch zukünftig zur dynamischen Stabilisierung der Netzspannung, zur elektronisch steuerbaren Blindleistungskompensation, sowie zur Speisung kritischer Verbraucher – wie z. B. Halbleiterfabriken – zunehmend benötigt. Weitere Möglichkeiten sind z. B. die Lastflusssteuerung im Verbundnetz um vorhandene Leitungen besser zu nutzen oder Übertragungsverluste zu minimieren. Auch die zukünftige Nutzung regenerativer Energien erfordert leistungselektronische Systeme.

In diesen neuen Anwendungsfeldern sind die Leistungen und Spannungen generell so hoch, dass die Reihenschaltung einer großen Anzahl von Leistungshalbleitern notwendig wird. Verglichen mit den traditionellen Einsatzgebieten leistungselektronischer Systeme sind wesentliche, neue Anforderungen zu erfüllen:

Extrem hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Anlagen erfordert Systeme mit interner Redundanz

 

Oberschwingungsarmer Betrieb ohne passive Filter erfordert Multilevel-Konzepte mit extrem reduzierten Netzrückwirkungen.

 

Eine freizügige Anpassung der Anlagen an verschiedene Leistungs- und Spannungsniveaus erfordert eine streng modulare Grundstruktur („Skalierbarkeit“).

Um alle diese in Zukunft essentiellen Forderungen erfüllen zu können, wird ein neuartiges Konzept untersucht, bei dem die Leistungselektronik ausschließlich aus einer frei wählbaren Anzahl identischer Subsysteme besteht. Diese weisen als Informations-Schnittstelle nur eine bidirektionale Datenübertragung mit Lichtwellenleitern auf. Aus Gründen der strikten Modularität und der besseren Beherrschung von Störungsfällen existieren keinerlei passive Filter. Eine Versuchsanlage mit einer Leistung von 2MW befindet sich im Laborbetrieb um die weiteren Forschungsarbeiten zu unterstützen.

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