Technischer Bericht: Forschungsprojekt Mittelspannungs-Gleichstromübertragung – Teil 1

Durch den vermehrten Einsatz von erneuerbaren Energien wie zum Beispiel Photovoltaik oder Windkraft kommt es im österreichischen Verteil- und Transportnetz zu einer Änderung des Erzeugungssystems. Hier kann ein Wandel von der klassischen zentralen Stromerzeugung hin zu einer dezentralen Stromerzeugung beobachtet werden. Durch die weitgehend geografisch abgelegenen Standorte muss die Energie über lange Distanzen transportiert werden. Den daraus resultierenden Herausforderungen kann mit dem Einsatz einer Gleichstromübertragung auf allen Spannungsebenen vorteilhaft begegnet werden. Die Implementierung
einer Gleichstromübertragung in der Mittelspannungsebene kann bei der Lösung bestehender Herausforderungen einen wertvollen Beitrag leisten. Die Mittelspannungs-Gleichstromübertragung (MGÜ) kann dabei unter anderem zur Erhöhung der Übertragungsleistung bestehender Strecken (Freileitung, Kabel), zur Kopplung von zwei Mittelspannungsnetzen oder zur flexiblen Lastflusssteuerung im Mittelspannungsnetz genutzt werden.

Durch die Möglichkeit bereits vorhandene Drehstrom-Übertragungsstrecken auf den Betrieb mit Gleichstrom (DC) umzustellen ergeben sich Vorteile hinsichtlich der übertragbaren Leistung. Grundlegende physikalische Bedingungen sind der Grund, dass der Übertragungskapazität einer Mittelspannungs-Drehstromübertragung (MDÜ) Grenzen gesetzt sind. Hierbei limitieren Effekte wie der Skin-Effekt, kapazitive Ladeströme sowie induzierte Zusatzverluste die übertragbare Leistung einer gegebenen Kabelstrecke. Als wesentlicher Einflussparameter für die Übertragungskapazität einer Strecke gilt neben der Strombelastbarkeit die Betriebsspannung.