Hier wollen wir Ihnen die Technologie der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) etwas näher vorstellen. Man muss sich die Frage stellen, warum nicht ausschließlich DC oder AC-Technik ausgeführt wird. Begründet ist es in folgenden drei Faktoren:

  1. Hohe Kosten der HGÜ-Konverter
  2. Technische Grenzen der Drehstrom-Technik
  3. Technische Möglichkeiten der HGÜ

HGÜ-Verbindungen werden verwendet, wenn es technisch oder wirtschaftlich die einzig sinnvolle Lösung ist:

  • Notwendig aus Gründen der Stabilität oder der Verluste
  • Z.B. Offshore-Seekabel- oder Landkabel-Verbindungen über große Entfernung (Windparks, Interkonnektoren)
  • Zur Kopplung asynchroner Netze (z.B. Kurzkupplungen)
  • Zur Übertragung großer Leistungen über sehr lange Verbindungen (z.B. Staudammprojekte in Brasilien und China)
  • Wenn die Regelfähigkeit und/oder die Stabilisierung durch die HGÜ gebraucht wird (z.B. Overlay-Netz)

Grundsätzlich sind zwei verschiedene technologische Ansätze für die  HGÜ am Markt erhältlich, die sich im Wesentlichen durch die verwendeten Halbleiter unterscheiden. Thyristoren sind für die größten Leistungen verfügbar, haben relativ große Überlastfähigkeit, sind jedoch nicht aktiv ausschaltbar. Im Gegensatz dazu sind Transistoren ein- und ausschaltbar. Für HGÜ-Konverter werden spezielle Transistoren (IBGT) verwendet. Diese sind nicht für dieselben Leistungen, wie man es von Thyristoren gewohnt, verfügbar. Die notwendige Stromtragfähigkeit erreicht man durch die Parallelschaltung vieler einzelner IGBT.

Hier nun eine genauere Darstellung der beiden Varianten.

 

Strom-Zwischenkreis-Konverter mit Thyristoren als Schaltelemente

Current-Source-Converter (CSC)

Spannungs-Zwischenkreis-Konverter mit IGBT als Schaltelemente

Voltage-Source-Converter (VSC)