Gleichstromübertragung mit Rekordleistung

  • 02. May 2011

Eine unterirdische Hochspannungsverbindung zwischen Frankreich und Spanien soll ab 2013 Gleichstrom mit einer Leistung von insgesamt 2000 MW übertragen.

Soll eine hohe Leistung nicht über Freileitungen, sondern via Erd- oder Seekabel über weite Entfernungen übertragen werden, ist der übliche Wechselstrom nicht geeignet. Hier treten wegen der Auf- und Entladung der Kabelkapazitäten hohe Verluste auf. Dagegen hat eine Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) gegenüber einer vergleichbaren Drehstromübertragungsstrecke 30 bis 40 Prozent weniger Übertragungsverluste. Eine solche HGÜ-Verbindung wird jetzt von Siemens gebaut und soll ab 2013 die Rekordleistung von 2000 MW via Gleichstrom unterirdisch zwischen Frankreich und Spanien übertragen.

Abb.: Siemens Energy errichtet die Stromrichterstationen für eine Hochspannungs-Gleichstromübertragungsverbindung zwischen dem französischen Baixas, westlich von Perpignan, und Santa Llogaia in Spanien, südwestlich von Figueras. (Bild: Siemens)

Bei der zum Einsatz kommenden HVDC-Plus-Technik handelt es sich um eine neue Generation von Stromrichtern auf Basis der selbstgeführten Multilevel-Voltage-Sourced-Converter-Technik in Modular-Multilevel-Converter-Bauweise (VSC MMC). Die Entwickler wollen eine Anlage bauen, die über zwei Kabel je 1000 MW bei +/-320 Kilovolt übertragen kann – das ist die bei heutigen Kabeln maximal mögliche Spannung. „Wir sind auf diesem Gebiet klarer Technologieführer. Bei dem Inelfe-Projekt setzen wir weltweit zum ersten Mal unsere HVDC-Plus-Technik auf 1000-MW-Level ein“, sagte Udo Niehage, CEO der Division Power Transmission im Siemens-Sektor Energy. Die VSC-MMC-Technologie bietet etliche Vorteile gegenüber heutigen Systemen: Sie ist flexibler, robuster und weniger störungsanfällig.

Herzstück der geplanten Anlage ist ein Umrichter auf Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)-Basis. Das sind Halbleiterbauelemente, die Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln und umgekehrt. IGBTs können jederzeit geschaltet werden, egal welche Spannung anliegt, was das System hoch flexibel macht. Zwischen jedem Stromrichter und dem Drehstromnetz ist ein Blindleistungsaustausch möglich, was bei Überlastungen die Netze stabilisiert. Die MMC-Technik verursacht zudem wenig hochfrequente Störgrößen, die ansonsten die Spannungsqualität vermindern. Dadurch sind keine Hochfrequenzfilter nötig. Im Fall eines Stromausfalls ist das System Black-Start-fähig, d.h. eine Art Anlasser fährt ein zusammengebrochenes Netz ohne Hilfe von außen stufenweise wieder an. Die Energierichter müssen außerdem ihre Polarität nicht ändern, wenn sich die Übertragungsrichtung umkehrt, dadurch gibt es weniger Verschleiß.

Siemens AG / AL


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