2015-10-01  –  2019-09-30

1.992.304,41 EUR

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 6 - Elektrotechnik und Informationstechnik - Institut für Hochspannungstechnik, Aachen, Nordrhein-Westfalen

03ET7548

Netze [EB1820]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI6)

Energie

In Folge der Energiewende und der notwendigen effizienten Flexibilisierung der Netzinfrastruktur z.B. durch Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssysteme ist neben dem Einsatz der DC-Technik in der Hochspannungsebene ist auch mit Anwendungsfällen in der Mittelspannung (> 5 kV) zu rechnen. Mit dem Einsatz der DC-Technik in der Mittel- und Hochspannung geht ein verstärkter Bedarf bei der Entwicklung von Komponenten zur Gewährleistung der Funktionalität der DC-Systeme im Normalbetrieb und im Fehlerfall einher. Es fehlen jedoch sowohl Schutzkonzepte als auch Schutzkomponenten, z.B. DC-Schaltgeräte sowie Messtechnik zur Sicherstellung der Fehlerdetektion und selektiven Fehlerbehandlung. Die experimentelle Untersuchung dieser neuen DC-Technologien stellt zudem neue Anforderungen an die Prüftechnik. Der Aufbau einer geeigneten Prüfumgebung, die in diesem Vorhaben in Form eines DC-Leistungsprüffeld erfolgen soll, ist somit selbst verbunden mit wissenschaftlichen Fragestellungen, die für eine geeignete Realisierung der Testumgebung adressiert werden müssen, um damit die zwingend erforderliche Voraussetzung für die erfolgreiche Weiterentwicklung von DC-Systemen schaffen zu können. Aus diesem Grund ist das Ziel dieses Forschungsprojekts die Konzeptionierung und Umsetzung eines neuartigen DC-Leistungsprüffelds, das eine experimentelle Untersuchung aktuell aufkommender DC-Technologien, aber auch deren langfristige Weiterentwicklung und die Entwicklung neuer Technologien ermöglicht. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf der konzeptionellen Umsetzung dessen flexibler Einsatzfähigkeit. Mit einer variablen, modularen Hochleistungs-Stromquelle können DC-Schutzkomponenten, z.B. DC-Schaltgeräte oder fehlerstrombegrenzende Elemente sowie Umrichter-Module untersucht werden. Die geeignete Integration eines zugehörigen Erwärmungsprüfstands ermöglicht ferner die Weiterentwicklung von Umrichtertechnologien, z.B. durch die Untersuchung der Alterungseffekte der Module bei zeitweiser Überlast.