Beschreibung

Motivation

Flexible AC Transmission Systems (FACTS) werden im elektrischen Energienetz eingesetzt, um die Übertragungskapazität und die Stabilität zu steigern, sowie die Spannung an Netzknoten zu stabilisieren. Üblicherweise sind sie mit leistungselektronischen Halbleitern (z. B. Thyristoren) ausgestattet, so dass sie im Bereich weniger Millisekunden wirksam werden können. Aus wirtschaftlichen Gründen ist der Einsatz von Vakuum-Leistungsschaltern (VLS) bei FACTS geplant. Sie sind deutlich günstiger, als die leistungselektronischen Komponenten einschließlich ihrer Ansteuerung und Kühlung.

Problematik

Mechanische Schalter, wie der VLS, haben allerdings Einschränkungen bezüglich der Schaltfrequenz und Schalthäufigkeit. Dies scheint die Anwendungen innerhalb von FACTS auf langsame Vorgänge, wie z. B. die Lastflusssteuerung zu beschränken. Mit einer speziellen Schalterkonfiguration, bei der mehrere VLS verwendet werden, soll das Anwendungsgebiet auch auf schnellere Vorgänge, wie das Dämpfen von Leistungspendelungen erweitert werden.

Forschungsziele

Der Einsatz von VLS bei FACTS soll an zwei Beispielen mit einem Simulationsprogramm untersucht werden:

1. Eine Spule, die in Reihe zu einer Leitung geschaltet wird und durch VLS überbrückt werden kann. Sie lässt sich zur Lastflusskontrolle verwenden. Durch periodisches Überbrücken mit der speziellen Schalterkonfiguration kann Sie ebenfalls zur Dämpfung von Leistungspendelungen eingesetzt werden.
2. Eine Parallelkompensations-Anlage an einem Lastknoten, bei der Kondensatoren/Spulen zugeschaltet werden können, um dort Blindleistung bereitzustellen.