Horizon 2020 PROMOTioN

 

Weiterentwicklung von HGÜ-Systemen zur großflächigen Anbindung von Windenergieanlagen in der Nordsee über vermaschte Offshore-HGÜ-Netze

Offshore-Umrichterstation Urheberrecht: TenneT TSO GmbH

Der Aufbau eines vermaschten europäischen Offshore-Netzes zur Anbindung von Windparks unter Nutzung von Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssystemen (HGÜ-Systemen) wird seit mehreren Jahren diskutiert. Im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten Projektes „Progress on Meshed HVDC Offshore Transmission Networks (PROMOTioN)“ werden sowohl technische, als auch finanzielle und regulatorische Herausforderungen analysiert, um Lösungen für die Umsetzung derartiger Offshore-Netze zu identifizieren und zu entwickeln. Das IFHT arbeitet hierzu in Zusammenarbeit mit Übertragungsnetzbetreibern, Herstellern, Universitäten und verschiedenen Standardisierungsgremien an der Analyse und Weiterentwicklung möglicher Offshore-Topologien und Komponenten. Die Betrachtungen schließen unter anderem die Umrichter, Windturbinen, DC-Leistungsschalter, Schutzsysteme und Regelungen für den vermaschten Offshore-HGÜ-Netzbetrieb ein. Übergeordnetes Projektziel ist die Entwicklung eines sogenannten „Deployment Plan“, welcher die Rahmenbedingungen für zukünftige Offshore-Netze zusammenfasst und die notwendigen Schritte zu einem solchen Netz skizziert.

Potentiale vermaschter DC-Netze

Offshore-Windparks werden heutzutage meist durch HGÜ-Punkt-zu-Punkt-Verbindungen angebunden. Dies ergibt sich aus der erhöhten Entfernung zwischen Windpark und Küste, wodurch sich die Anbindung über AC-Kabel als technisch nachteilig erweist. Für den Fall eines Kabel- oder Umrichterfehlers in diesen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen kommt es aufgrund der fehlenden Redundanz zu einem dauerhaften Ausfall der betroffenen Windparkanbindung. Da die Reparaturzeiträume von Seekabeln wetterabhängig sind, kann dies zu Unterbrechungen der Leistungsübertragung von mehreren Wochen oder Monaten führen. Eine Anbindung der Windparks über DC-Netze kann hingegen einen fortlaufenden Leistungstransport ermöglichen, sofern der betroffene Netzabschnitt sicher und selektiv vom restlichen Netz getrennt wird.

Fokus der Untersuchungen am IFHT

Im Rahmen des Projektes wirkt das IFHT an einer Reihe verschiedener Arbeitspakete mit, von denen zwei durch das IFHT geleitet werden: „WP2 – Grid Topology & Converters“ und „WP16 – MMC Test Bench Demonstrator“. Die Arbeiten am Institut umfassen unter anderem die Bestimmung von Anforderungen an DC-Offshore-Netze inklusive qualitativer und quantitativer Anforderungen an die erforderliche Modellbildung, Analysen zur technischen Interoperabilität, Untersuchungen zum Potential vermaschter HGÜ-Systeme zur Frequenzstützung sowie die Entwicklung geeigneter Schutz- und Regelungsstrategien. Existierende Modelle und Ansätze werden zu diesem Zweck analysiert, getestet und weiterentwickelt und in enger Zusammenarbeit mit Herstellern und Universitäten diskutiert. Weiterhin wird im Rahmen des Projektes ein Demonstrator, bestehend aus laborskalierten Modularen Multilevel Umrichtern in Verbindung mit Echtzeitsimulatoren und DC-Übertragungsstrecken, als „hardware-in-the-loop“-Aufbau am IFHT errichtet. Hierauf aufbauend kann eine möglichst realitätsnahe Untersuchung zur Integration zukünftiger DC-Systeme in bestehende AC-Netzstrukturen erfolgen.

Der aktuelle Stand der Untersuchungen kann unter www.promotion-offshore.net nachvollzogen werden. Dort werden regelmäßig die aus dem Projekt resultierenden Forschungsergebnisse, Projektberichte und bevorstehende Informationsveranstaltungen veröffentlicht.

Projektinformationen
Partner

Fakten

Gefördert durch
  • Europäische Kommission
  • ABB
  • DNV-GL
  • TenneT
  • Siemens
  • FGH e.V.
  • Akronym: PROMOTioN
  • Laufzeit: Jan. 2016 – Dez. 2019
This project has received funding
from the European Union’s Horizon 2020
research and innovation programme
under grant agreement No 691714

Kontakt:

Christina Brantl, M. Sc.

Philipp Ruffing, M. Sc.