DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
DIN IEC/TR 62001-5
Hochspannungsgleichstrom (HGÜ)-Systeme - Anleitung für die Spezifikation und Auslegung von Wechselstromfiltern - Teil 5: Wechselstromseitige Oberschwingungen und angemessene Oberschwingungsgrenzwerte für Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs-(HGÜ)-Systeme mit Spannungszwischenkreis-Stromrichtern (VSC) (IEC TR 62001-5:2021)
High-voltage direct current (HVDC) systems - Guidance to the specification and design evaluation of AC filters - Part 5: AC side harmonics and appropriate harmonic limits for HVDC systems with voltage sourced converters (VSC) (IEC TR 62001-5:2021)
Einführungsbeitrag
Dieser Teil von IEC TR 62001, bei dem es sich um einen Technischen Bericht handelt, bietet Anleitungen zum Stand der Technik der VSC-Technologie in Bezug auf Oberschwingungen und vorhergesagte zukünftige Entwicklungen, zur Oberschwingungscharakteristik gegenwärtiger und vorherzusehender zukünftiger VSC-Architekturen und wie sie charakterisiert und modelliert werden - als Spannungsquellen, Stromquellen oder anderweitig. Die Auswirkungen der VSC-Übertragung für die Erzeugung von Oberschwingungen sind in der Industrie vielleicht nicht weit genug verstanden in Bezug auf die erzeugten Frequenzen und Amplituden und die Notwendigkeit (oder nicht) dedizierte Filter zu haben. Die Modellierung eines VSC als harmonische Spannungsquelle anstelle einer Stromquelle kann auch in seinen Auswirkungen auf Regulierungsmethoden nicht vollständig erkannt werden. Die Erzeugung von Zwischenharmonischen aufgrund der von einigen VSC-HGÜ-Umrichtern verwendeten Steuertechniken hat ebenfalls tiefgreifende Auswirkungen. Ein weiteres interessantes Thema ist der Einfluss von VSC-Installationen auf bereits vorhandene (Hintergrund-)Oberschwingungen. Einige VSC-Designs erzeugen jetzt eine so saubere Kurvenform, dass sie quasi-sinusförmig ist, und in vielen Anwendungen sind Oberschwingungsfilter möglicherweise nicht erforderlich, um die vom Umrichter erzeugten Oberschwingungen abzuschwächen. Der Umrichter hat jedoch vom Netz aus gesehen eine harmonische Impedanz, und es ist wichtig, diese harmonische Impedanz beurteilen und ihre Auswirkungen in Bezug auf eine mögliche Verstärkung (oder Dämpfung) der bereits vorhandenen Netzoberschwingungen berechnen zu können. In einigen Fällen kann diese Verstärkung bereits vorhandener Oberschwingungen der einzige Grund sein, eine Filterung für einen HGÜ-VSC installieren zu müssen. Dieser Teil befasst sich mit spezifischen Fragen des AC-Filterdesigns im Zusammenhang mit VSC-HGÜ-Systemen. Die rasante Verbreitung, die zunehmende Leistung und der technische Fortschritt der HGÜ-Technologie mit Spannungszwischenkreisumrichtern (VSC) in den letzten Jahren hatten einen revolutionären Einfluss auf die Übertragung elektrischer Energie im großen Maßstab. Im Bereich der Oberschwingungen und Filterung war die Einführung der VSC-Technologie von großer Bedeutung. Die Oberschwingungscharakteristik dieser Umrichter ist nicht nur kleiner als bei äquivalenten netzgeführten Umrichtern (LCC) HGÜ-Schaltungen, sondern auch grundsätzlich radikal anders. Aufgrund der Schalt- und Steuerverfahren, die für VSC verwendet werden können, kann die Erzeugung von nicht ganzzahligen Harmonischen (Zwischenharmonischen) ein inhärentes Merkmal des Wandlungsprozesses sein. Auch der interessierende Frequenzbereich hat sich nach oben erweitert.
