Steuerung und Überwachung von HVDC-Netzen

Steuerung und Überwachung von HVDC-Netzen

Die Übertragung großer elektrischer Leistungen über weite Entfernungen kann mit Gleichstrom bei hohen Spannungen (HVDC-Technik, high-voltage direct current) wesentlich effizienter erfolgen, als mit Wechselspannung. Neben den Leitungen und Kabeln sind hierzu auch entsprechende Einrichtungen notwendig, wie z.B. Umricherstationen, Schaltanlagen, Leistungsschalter und Systeme zur Steuerung und Überwachung.

Während einfache HVDC-Übertragungsstrecken mit überschaubarem technischen Aufwand bereits in der Technik etabliert sind, stehen komplette HVDC-Netze mit ihren Maschen und Knoten noch am Anfang ihrer Entwicklung. Aufgaben, wie Überwachung, Steuerung und Sicherung eines solchen Netzes stellen völlig neue Anforderungen an die zuständigen Komponenten im Vergleich zu Wechselstromnetzen. Beispielsweise können für die Auftrennung von Leitungen im Fehlerfall keine Stromnulldurchgänge genutzt werden, wie dies bei der Wechselstromübertragung möglich ist. Weiterhin treten im Falle von Leitungs- und Kurzschlüssen bei HVDC-Netzen extrem schnelle Stromanstiege auf. Daher ist die zuverlässige und schnelle Ortung, sowie die Behandlung von Fehlern eine große Herausforderung für zukünftige HVDC-Netze.
Im Bereich dieser Thematik werden am Lehrstuhl einerseits Simulationen möglicher Betriebs- und Fehlerzustände für solche HVDC-Netze durchgeführt und andererseits entsprechende Komponenten zur Überwachung entwickelt.