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KoMoM

Konzepte zur sicheren Inbetriebnahme, erweiterten Nutzung

und umfassenden Überwachung

modularer Hochspannungs-Mehrpunktstromrichter

Das Projekt

KoMoM entwickelt Konzepte zur sicheren Inbetriebnahme, erweiterten Nutzung und umfassenden Überwachung modularer Hochspannungs-Mehrpunktstromrichter z.B. für ein Multiterminal-DC-Transportnetz. Dazu werden innovative Mess-, Analyse- und Regelungsverfahren mit moderner Rechnertechnik, leistungsfähigen programmierbaren Logikbausteinen und neuesten Zeitreihenmodellen verknüpft. Messungen unter Einbeziehung eines vorhandenen, derzeit einzigartigen, Multiterminal-DC-Transportnetz-Versuchsstandes dienen der Verifikation. Der Versuchsstand besteht aus vier Mehrpunktstromrichtern auf Basis von Vollbrückenmodulen in den Stromrichterzweigen und beherrscht DC-Kurzschlüsse im geregelten Betrieb. Er entstammt einem Projekt mit der Firma Amprion und emuliert die erste im Netzentwicklungsplan vorgesehene Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke (HGÜ) „Ultranet“ (Amprion, TransnetBW).

Kurzschlussbeherrschung und -abschaltung im geregelten Betrieb erfordern hochgenaue DC-fähige Strommesstechnik auf Höchstspannungsniveau. Mess- und Regelungskonzepte hierfür werden im Projekt erarbeitet bzw. adaptiert.

Dynamische Wirk- und Blindleistungsstellung sowie Oberschwingungskompensation sind höchst relevante Netzdienstleistungen. Realisierungskonzepte, Möglichkeiten und Grenzen werden erarbeitet und erforscht. Auch die Interaktion von Stromrichtern und deren Regelung ist für stabilen Betrieb entscheidend. Das Projekt erarbeitet Beschreibungen für Stromrichter in unterschiedlichen Spannungsebenen, kombiniert diese mit einer geeigneten stromrichternahen Regelung und einer Anlagencharakteristik und leitet daraus Möglichkeiten und Grenzen des Zusammenspiels von Stromrichtern im Netz ab.

Die komplexe Stromrichtertopologie und die herausfordernde Mess- und Regelungstechnik stellen höchste Anforderungen an Inbetriebnahmekonzepte – heutige Methoden sind nicht wirtschaftlich und risikoreich. Erweiterte, spezielle Hardware-In-The-Loop (HIL)-Verfahren zur Vorabverifikation werden erarbeitet.

Die Komplexität drückt sich auch in einer Vielzahl von Messgrößen aus: An realen Anlagen fallen mehrere tausend Messdaten mehrere hundert Mal pro Sekunde an und sind zu bewerten. Dieses „Big Data“-Problem wird mit Blick auf Zustandsmonitoring und Ereignisarchivierung durch eine neuartige Ausrichtung aktueller Methoden der Zeitreihenanalyse angegangen.


Ziele

Es ist Ziel des Vorhabens, Kernaufgaben in einem multidisziplinären und komplementären Konsortium anzugehen und Lösungsansätze zu entwickeln. Dabei wird eine Vernetzung der einzelnen Arbeitspakete realisiert, die den Nutzen für alle Projektteilnehmer vergrößert.

Projektlaufzeit

10/2017 - 09/2020

Projektpartner

Ruhr-Univeristät Bochum

Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik

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Kognitive Signalverarbeitung

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Avasition GmbH

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Isabellenhütte Heusler

GmbH & Co. KG

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