Conceptual aspects of future High Voltage Direct Current (HVDC) electrical power transmission networks

Konzeptionelle Aspekte für ein kommendes Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsnetz (HGÜ)

  • A continually growing demand for reliable energy supply makes existing power systems more heavily loaded and evokes engineers and experts to look for feasible immediate solutions in power energy transmission. One of these solutions might be a bulk power transmission network at extra high voltages based on direct current. Currently, high voltage direct current (HV DC) transmission has been only realized in point-to-point systems and back-to-back arrangements. Thus, the next logical step in this development would be an HV DC network. In principle, it might have certain advantages over a conventional high voltage AC system, as it could be less closely meshed covering larger areas and transmit higher electric power with lower losses. However, no well-grounded investigations concerning possible layout and operation of an HV DC network are publicly available. Experience from the HV DC lines does not allow to make substantial conclusions regarding the requirements for an HV DC network. Therefore, some basic questions on the operation ofA continually growing demand for reliable energy supply makes existing power systems more heavily loaded and evokes engineers and experts to look for feasible immediate solutions in power energy transmission. One of these solutions might be a bulk power transmission network at extra high voltages based on direct current. Currently, high voltage direct current (HV DC) transmission has been only realized in point-to-point systems and back-to-back arrangements. Thus, the next logical step in this development would be an HV DC network. In principle, it might have certain advantages over a conventional high voltage AC system, as it could be less closely meshed covering larger areas and transmit higher electric power with lower losses. However, no well-grounded investigations concerning possible layout and operation of an HV DC network are publicly available. Experience from the HV DC lines does not allow to make substantial conclusions regarding the requirements for an HV DC network. Therefore, some basic questions on the operation of an HV DC network need to be answered mainly from systems simulations.show moreshow less
  • Die ständig wachsende Nachfrage nach zuverlässiger Energieversorgung verursacht eine höhere Belastung vorhandener Energiesysteme und veranlasst Ingenieure und Experten, nach machbaren Lösungen in Energieübertragungssystemen zu suchen. Eine dieser Lösungen könnte ein leistungsstarkes Übertragungsnetz bei hohen Spannungen auf der Basis von Gleichstrom sein. Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungen (HGÜ) werden bislang nur als Punkt-zu-Punkt-Systeme und als Kurzkupplungen ausgeführt. Prinzipiell würde jedoch ein HGÜ Netz wesentliche Vorteile gegenüber einem Hochspannungs-Drehstromnetz bieten, da es weiträumiger gespannt und für die Übertragung höherer elektrischer Leistungen geeignet sein könnte. Grundlegende Untersuchungen für die Gestaltung und den Betrieb eines HGÜ-Netzes liegen jedoch nicht vor. Erfahrungen aus dem Betrieb der HGÜ-Leitungsverbindungen ermöglichen keine wesentlichen Schlüsse auf die Erfordernisse eines Gleichspannungsnetzes. Daher sind im Rahmen einer Netzsimulation im HGÜ-Netzbetrieb voraussichtlich auftretendeDie ständig wachsende Nachfrage nach zuverlässiger Energieversorgung verursacht eine höhere Belastung vorhandener Energiesysteme und veranlasst Ingenieure und Experten, nach machbaren Lösungen in Energieübertragungssystemen zu suchen. Eine dieser Lösungen könnte ein leistungsstarkes Übertragungsnetz bei hohen Spannungen auf der Basis von Gleichstrom sein. Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungen (HGÜ) werden bislang nur als Punkt-zu-Punkt-Systeme und als Kurzkupplungen ausgeführt. Prinzipiell würde jedoch ein HGÜ Netz wesentliche Vorteile gegenüber einem Hochspannungs-Drehstromnetz bieten, da es weiträumiger gespannt und für die Übertragung höherer elektrischer Leistungen geeignet sein könnte. Grundlegende Untersuchungen für die Gestaltung und den Betrieb eines HGÜ-Netzes liegen jedoch nicht vor. Erfahrungen aus dem Betrieb der HGÜ-Leitungsverbindungen ermöglichen keine wesentlichen Schlüsse auf die Erfordernisse eines Gleichspannungsnetzes. Daher sind im Rahmen einer Netzsimulation im HGÜ-Netzbetrieb voraussichtlich auftretende Fragestellungen zu klären.show moreshow less

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Metadaten
Author: Samborsky, Michael
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-43658
Referee / Advisor:Prof. Dr.-Ing. Schwarz, Harald, Hon. Prof. Dr.-Ing. Fien, Harald, Prof. Dr.-Ing. Schramm, Heinz-Helmut
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2017
Date of final exam:2017/05/09
Release Date:2017/12/18
Tag:Energiesystem; Energieübertragung; HGÜ; Hochspannung; Übergangsprozess
Energy system; HVDC; High voltage; Power transmission; Transient process
GND Keyword:Elektrisches Energiesystem; Hochspannungsgleichstromübertragung
Institutes:Fakultät 3 Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme / FG Energieverteilung und Hochspannungstechnik
Licence (German):Keine Lizenz vergeben. Es gilt das deutsche Urheberrecht.