Modellierung einer HGÜ-Strecke unter Berücksichtigung von Netzanschlussrichtlinien

Abstract

In dieser Arbeit wird eine spannungsgeführte Hochspannung-Gleichstrom-Übertragung (VSC-HGÜ) untersucht, welche im Speziellen die dynamischen Anforderungen (z.B. bei Netzstörungen infolge von Leitungsfehlern) von Anschlussrichtlinien erfüllt. Damit ein gutes Verständnis über das Verhalten und die Kontrollstrategien bezüglich der VSC-basierten HGÜ sowie ihrer Anwendungen unter den Netzanschlussrichtlinien erforscht werden kann, wird ein generisches Hochspannung-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) Modell entwickelt, um die dynamischen Anforderungen zu analysieren. Die Simulation des Modells erfolgt durch MATLAB®SIMULINK und ermöglicht die Auslegung der Regelung des Systems. Basierend auf den Grundlagen werden die HGÜ und VSC-basierten HGÜ-Systeme untersucht, indem ein Vergleich zwischen Hochspannung-Gleichstrom-Übertragung und Hochspannung Drehstrom Übertragungssystemen (HDÜ) kurz vorgestellt wird. Die Vorteile solcher Systeme, ihre Einsatzgebiete und Konfigurationen werden ebenfalls diskutiert. Weiters wird eine Vorführung der für eine solche Anwendung vereinfachten Regelstrategien beschrieben und das Verhalten des VSC-basierten HGÜ-Systems analysiert. Anschließend wird eine vereinfachte Regelstrategie in der VSC-HGÜ implementiert und in bestimmten Fehlerfällen untersucht. Weiteres wird das Verhalten eines HGÜ-Modells aus der Simulink-Beispielsammlung in bestimmten Fehlerfällen untersucht. Anschließend wird das Verhalten am beiden Modell verglichen.

This thesis examines an VSC based HVDC, which in particular meets the dynamic requirements (e.g. in case of network disturbances due to line errors) of connection guidelines. To gain a good understanding of the behaviour and control strategies regarding the VSC-based HVDC and its applications under the network connection guidelines, a generic high-voltage direct current transmission (HVDC) model is being developed to analyse the dynamic requirements. The simulation of the model takes place in MATLAB ® SIMULINK and allows the system to be interpreted. Based on the basics, the HVDC and VSC-based HVDC systems will be investigated by briefly presenting a comparison between high voltage direct current transmission and high voltage three-phase current transmission systems (HVDC). The advantages of such systems, their applications and configurations will also be discussed. Furthermore, a demonstration of the simplified control strategies for such an application is described and the behavior of the VSC-based HVDC system is analyzed. Subsequently, a simplified control strategy will be implemented in the VSC-HVDC and investigated in certain error cases. Furthermore, the behaviour of an HVDC model from the Simulink example collection in certain fault cases is investigated. The behavior of both models is then compared.