Regelungskonzepte für selbst- und netzgeführte Offshore-Konverter von parallelgeschalteten Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs-Verbindungen für zukünftige Netzanbindungssysteme
Zusammenfassung
Der im Rahmen der Energiewende in der Bundesrepublik Deutschland angestrebte Zuwachs an Offshore-Windenergie wird zukünftig zu Offshore-Windpark-Netzen führen, die über mehr als eine Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs-(HGÜ-)Verbindung an das Onshore-Verbundsystem angebunden sind. In diese zukünftigen Netzanbindungssysteme können aus wirtschaftlichen Gründen, neben den heute etablierten selbstgeführten Voltage-Source Converter-(VSC-)HGÜ-Verbindungen, auch HGÜ-Verbindungen mit einem passiven Diodengleichrichter (engl. diode rectifier unit, DRU) als Offshore-HGÜ-Konverter Eingang finden. In dieser Dissertation werden für die Anbindung eines Offshore-Windpark-Netzes über zwei parallelgeschaltete VSC-HGÜ-Verbindungen bzw. eine VSC- und eine DRU-HGÜ-Verbindung unter Beibehaltung derzeitiger Windenergieanlagenregelungen jeweils zwei Regelungskonzepte für den Betrieb der Offshore-HGÜ-Konverter entwickelt. Für die vergleichende Bewertung des resultierenden Verhaltens jeweils beider Regelungskonzepte im Normalbetrieb und in ausgewählten auslegungsrelevanten Fehlerfällen werden modulare Testnetze aufgebaut, die auf derzeitigen und zukünftigen Netzanbindungssystemen in der Deutschen Bucht basieren.
Schlagworte
- I–XL Titelei/Inhaltsverzeichnis I–XL
- 1–17 1 Einleitung 1–17
- 1.1 Hintergrund und Motivation
- 1.2 Forschungsfragen und Zielstellungen
- 1.3 Gliederung der Arbeit
- 18–63 2 Ausführungsformen von HGÜ-Verbindungen und Klassifizierung ihrer Regelungen 18–63
- 2.1 Polkonfiguration
- 2.2 Etablierte Konverter-Technologien
- 2.3 Neuartige Ausführungsform der DRU-HGÜ-Verbindung
- 2.4 Regelung und Modellierung des modularen Multilevel-Konverters
- 2.5 Klassifizierungskriterien für Konverterregelungen
- 64–96 3 Modulare Modellierung paralleler Netzanbindungssysteme und ihrer Regelung 64–96
- 3.1 Windpark-Netz-Module (W)
- 3.2 Offshore-Konverter-Module (K)
- 3.3 Anbindungs-Module (A)
- 97–165 4 Regelungskonzeptuntersuchungen für den Parallelbetrieb VSC-VSC 97–165
- 4.1 Kommunikationsloses Regelungskonzept
- 4.2 Kommunikationsbehaftetes Regelungskonzept
- 4.3 Vergleich und technische Bewertung der Regelungskonzepte
- 4.4 Vertiefung der Untersuchungen des kommunikationsbehafteten Konzeptes
- 166–236 5 Regelungskonzeptuntersuchungen für den Parallelbetrieb VSC-DRU 166–236
- 5.1 Regelungskonzept mit direkter Spannungsregelung
- 5.2 Regelungskonzept mit kaskadierter Strom- und Spannungsregelung
- 5.3 Vergleich und technische Bewertung der Regelungskonzepte
- 5.4 Vergleich der Parallelkonfigurationen VSC-VSC und VSC-DRU
- 237–243 6 Zusammenfassung und Ausblick 237–243
- 244–264 7 Literaturverzeichnis 244–264
