VSC HGÜ mit Modularer Multilevel Technologie in der Praxis

Abstract:
Die Hochspannungsgleichstromübertragung kommt bei der Netzintegration von Offshore Windparks und der Übertragung elektrischer Energie in die Zentren großer Metropolregionen und Megacities zum Einsatz, wobei sich zunehmend selbstgeführte Spannungszwischenkreisumrichter in Modular Multilevel Technologie gegenüber klassischen netzgeführten Umrichtern oder selbstgeführten Umrichtern in Zwei- oder Dreipunkttechnik durchsetzen. Modular Multilevel Technologien zeichnen sich dabei durch eine große Reihenschaltzahl einzelner Module mit hohem Energiespeichervermögen aus, wodurch eine quasi kontinuierliche Aussteuerfähigkeit erreicht wird. Die entwickelten Modulationsverfahren sollten zu einer gleichmäßigen Belastung der einzelnen Bausteine und Halbleiter führen. Wie im Weiteren anhand der Analyse von realen Pulsmustern und Messwerten gezeigt wird, lassen sich diese aus idealisierten Strom- und Spannungsverläufen unter Berücksichtigung einer vorhandenen Fehlverteilung berechnen. Neben dem Modulationsverfahren spielt die Verteilung der Zweigenergie eine entscheidende Rolle. So besteht, neben der Symmetrierung der einzelnen Kondensatorspannungen durch das Modulationsverfahren, die Notwendigkeit die Energien der einzelnen Zweige zu regeln. Dabei wird die prinzipielle Funktionsweise dieser Regelung anhand von real durchgeführten Sprungantworten erläutert.