Demonstration eines voll-supraleitenden Generatorsystems, Teilvorhaben: Simulative Untersuchungen zu möglichen netzseitigen Stromrichtern für die Anbindung des voll-supraleitenden Generators

Description: Das Projekt "Demonstration eines voll-supraleitenden Generatorsystems, Teilvorhaben: Simulative Untersuchungen zu möglichen netzseitigen Stromrichtern für die Anbindung des voll-supraleitenden Generators" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Elektrotechnisches Institut.Mit dem Vorhaben SupraGenSys 2 soll ein skalierter Generator auf Basis des Entwurfs als Demonstrator unter Laborbedingungen aufgebaut und somit nahtlos an das Vorläuferprojekt SupraGenSys 1 angeknüpft werden. Das ETI führt in AP 4.3 eine Studie zur Netzanbindung des Multimegawatt-Generatorentwurfs durch. Dabei soll auf die Ergebnisse zum bereits untersuchten maschinenseitigen Stromrichter aufgebaut werden. Da das Generatorkonzept besonders aufgrund der relativ geringen Ströme bei gleichzeitig sehr hohen Spannungen eine Verwendung von kommerziellen Stromrichtern nicht erlaubt, wurden in SupraGenSys1 modulare Multilevel-Konzepte vorgeschlagen. Die untersuchten Konzepte erlauben eine Anbindung sowohl an klassische AC-Mittelspannungsnetze, als auch an zukünftige DC-Netze, wie sie z.B. in Offshore-Windparks eingesetzt werden könnten. Diese Konzeptvorschläge sollen in SupraGenSys2 in konkreten Simulationsmodellen aufgebaut und näher betrachtet werden. Dabei liegt der Fokus auf dem Stromrichterteil zur Netzanbindung und dessen Betriebsführung und Regelung. Die aufgebauten Modelle sollen ebenfalls die Möglichkeit bieten, Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Stromrichter aufzuzeigen. Da DC-Mittelspannungsnetze bisher noch nicht kommerziell im Einsatz sind, soll der Fokus der Arbeiten des ETIs auf einer Anbindung an diese Netze und das Verhalten der Stromrichter für diesen Fall liegen. Die abgeleiteten Modelle für die einzelnen Stromrichter können dann simulativ in ein zukünftiges DC-Windparknetz eingebaut werden. Dies erlaubt Untersuchungen bzgl. des Stromrichterverhaltens sowohl im Normal- als auch im Fehlerfall. Die aufgebaute Simulation des Windparks soll zudem die Möglichkeit bieten das Zusammenspiel verschiedener Stromrichter näher zu betrachten, sowie Fragestellungen der DC-Netzstabilität und des sicheren Beherrschens von möglichen auftretenden Fehlerfällen adressieren.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Offshore-Windpark ? Windpark ? Netzintegration ? Simulationsmodell ? Studie ? Klimaschutz ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

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License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Bereitsteller*in)
• Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Elektrotechnisches Institut (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2023-10-01 - 2026-09-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Simulative investigations of possible grid-side converters for the connection of the fully superconducting generator
  Description: The SupraGenSys 2 project will build a scaled generator based on the design as a demonstrator under laboratory conditions, thus seamlessly linking to the predecessor project SupraGenSys 1. In WP 4.3, the ETI is conducting a study on the grid connection of the multi-megawatt generator design. This will build on the results on the machine-side converter already studied. Since the generator concept does not allow the use of commercial power converters, especially due to the relatively low currents at simultaneously very high voltages, modular multilevel concepts were proposed in SupraGenSys1. The investigated concepts allow a connection to classical AC medium voltage grids as well as to future DC grids, as they could be used e.g. in offshore wind farms. These concept proposals are to be built up in SupraGenSys2 in concrete simulation models and examined in more detail. The focus is on the power converter part for grid connection and its operational management and control. The built models should also offer the possibility to show advantages and disadvantages of the different power converters. Since DC medium voltage grids are not yet in commercial use, the focus of the ETI's work will be on a connection to these grids and the behavior of the power converters for this case. The derived models for the individual converters can then be simulatively incorporated into a future DC wind farm network. This allows investigations of the converter behavior in both normal and fault conditions. The simulation of the wind farm will also provide the opportunity to take a closer look at the interaction of different power converters, as well as to address issues of DC grid stability and the safe control of possible fault events. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1124688

Status

Aktiv

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