Entwicklung von Schutzkonzepten für Multiterminal DC-Netze in der Mittelspannungsebene

Schwerpunkte: HVDC, HGÜ, MMC, Schutztechnik, Schutzkonzeptentwicklung, Umrichtertechnologie, Regelungstechnik

2017_06_09_FEN_MVDC_Schutz

Die weltweit zunehmende Integration regenerativer Quellen in bestehende Energieversorgungssysteme führt zu veränderten Leistungsflüssen in allen Spannungsebenen. Fortschritte in der Leistungselektronik ermöglichen den Aufbau von Multiterminal DC-Netzen in der Mittelspannungsebene zur flexiblen Verteilung elektrischer Energie. Eine wesentliche Herausforderung in der DC Technik stellt dabei die Realisierung der notwendigen Schutzkonzepte und der zugehörigen Schaltgeräte dar. Umrichter, wie beispielsweise der modulare Multilevel-Umrichter (MMC) mit Submodulen in Halbbrückentopologie, sind nicht in der Lage, einen Fehlerstrom selbstständig abzuschalten und somit auf zusätzliche Leistungsschalter angewiesen. In der Literatur existieren verschiedene Leistungsschalterkonzepte für den Einsatz in der Mittelspannungstechnik, die sich in jedoch ihrem Schaltverhalten unterscheiden.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen in Abhängigkeit der verwendeten DC-Leistungsschalterkonzepte Schutzkonzepte für exemplarische Multiterminal DC-Mittelspannungsnetze entwickelt werden. Insbesondere der Aspekt der selektiven Fehlerklärung unter Berücksichtigung realer Schaltgeschwindigkeiten und Fehlerdetektionsdauern soll simulativ untersucht werden. Zusätzlich soll dabei die Notwendigkeit zusätzlicher Induktivitäten zur Strombegrenzung identifiziert werden.

Maximilian Stumpe, M.Sc.
Telefon: +49 241 80 99502
stumpe@ifht.rwth-aachen.de

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