Was ist der Zweck von Spannungsreglern in Hochspannungssystemen im Vergleich zu Niederspannungssystemen (Gleichstrom)?

Vergleich der Reglerverwendung in Hochspannungssystemen (HVDC) im Vergleich zu Niederspannungssystemen (LVDC)

Regler erfüllen ähnliche Funktionen sowohl in Hochspannungssystemen (HVDC) als auch in Niederspannungssystemen (LVDC), es gibt jedoch auch signifikante Unterschiede. Im Folgenden sind die wichtigsten Verwendungen von Reglern in Hochspannungssystemen sowie ein Vergleich zur Nutzung in Niederspannungssystemen aufgeführt:

Hauptanwendungen von Reglern in Hochspannungssystemen (HVDC)

Spannungsregelung:

• Hochspannungssysteme: In Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssystemen (HVDC) werden Regler verwendet, um eine konstante Gleichspannungsebene aufrechtzuerhalten. Aufgrund der längeren Übertragungsstrecken in Hochspannungssystemen sind Spannungsabfälle und Leitungsverluste bedeutend, so dass eine präzise Spannungsregelung unerlässlich ist, um die Systemstabilität und -effizienz sicherzustellen.

• Niederspannungssysteme: Auch in Niederspannungs-Gleichstromsystemen ist die Spannungsregelung wichtig, aber die Übertragungsstrecken sind in der Regel kürzer, was zu geringeren Spannungsabfällen führt. Daher können die Anforderungen an die Spannungsregelung nicht so streng sein wie in Hochspannungssystemen.

Stromsteuerung:

• Hochspannungssysteme: Regler werden verwendet, um den Strom in den Übertragungsleitungen zu steuern, um die Systemstabilität und -sicherheit sicherzustellen. In Hochspannungssystemen ist die Stromsteuerung entscheidend, um Überlastungen zu verhindern und Ausrüstungen zu schützen.

• Niederspannungssysteme: Die Stromsteuerung ist auch in Niederspannungssystemen wichtig, aber die Stromstärken sind in der Regel niedriger, so dass die Anforderungen an die Stromsteuerung weniger streng sein können.

Leistungsfaktor-Regelung:

• Hochspannungssysteme: Obwohl das Konzept des Leistungsfaktors auf Gleichstromsysteme nicht anwendbar ist, können Regler die Systemleistung durch die Steuerung des Gleichgewichts zwischen Wirk- und Blindleistung optimieren. In Hochspannungssystemen hilft dies, Leitungsverluste zu reduzieren und die Übertragungseffizienz zu verbessern.

• Niederspannungssysteme: Das Konzept der Leistungsfaktor-Regelung ist in Niederspannungs-Gleichstromsystemen nicht anwendbar, aber Regler können die Energieübertragungseffizienz durch die Steuerung von Strom und Spannung optimieren.

Fehlerschutz:

• Hochspannungssysteme: Regler werden verwendet, um Fehler im System, wie Kurzschlüsse, Überlastungen und Überspannungen, zu erkennen und darauf zu reagieren. Fehlerschutz ist besonders in Hochspannungssystemen wichtig, da Fehler zu schwerwiegenden Schäden an Ausrüstungen und Sicherheitsvorfällen führen können.

• Niederspannungssysteme: Auch in Niederspannungssystemen ist Fehlerschutz wichtig, aber die Schwere und potenziellen Risiken von Fehlern sind in der Regel geringer.

Systemstabilität:

• Hochspannungssysteme: Regler werden verwendet, um die Systemstabilität, insbesondere in Mehrterminal-HVDC-Systemen, aufrechtzuerhalten. Durch die präzise Steuerung der Spannung und des Stromes an jedem Umrichterstation, stellen Regler den stabilen Betrieb des gesamten Systems sicher.

• Niederspannungssysteme: Auch in Niederspannungssystemen ist die Systemstabilität wichtig, aber die Systeme sind in der Regel kleiner und leichter zu kontrollieren.

Zusammenfassung der Vergleiche

• Spannungsregelung: Die Spannungsregelung ist in Hochspannungssystemen strenger, aufgrund der längeren Übertragungsstrecken und der signifikanten Spannungsabfälle und Leitungsverluste. In Niederspannungssystemen ist die Spannungsregelung relativ einfacher, da die Übertragungsstrecken kürzer sind.

• Stromsteuerung: Die Stromsteuerung ist in Hochspannungssystemen kritischer, aufgrund höherer Stromstärken und dem Bedarf, Ausrüstungen vor Überlastungen zu schützen. In Niederspannungssystemen ist die Stromsteuerung wichtig, aber die Stromstärken sind in der Regel niedriger.

• Leistungsfaktor-Regelung: Hochspannungssysteme optimieren die Leistung durch die Steuerung von Wirk- und Blindleistung, während das Konzept der Leistungsfaktor-Regelung in Niederspannungs-Gleichstromsystemen nicht anwendbar ist.

• Fehlerschutz: Der Fehlerschutz ist in Hochspannungssystemen strenger, aufgrund des Potenzials für schwere Schäden an Ausrüstungen und Sicherheitsvorfälle. In Niederspannungssystemen ist der Fehlerschutz wichtig, aber die Risiken sind in der Regel geringer.

• Systemstabilität: Die Stabilitätssteuerung ist in Hochspannungssystemen, insbesondere in Mehrterminal-Systemen, komplexer. In Niederspannungssystemen ist die Stabilitätssteuerung relativ einfach.

Durch die Erfüllung dieser Funktionen sorgen Regler in Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssystemen für einen effizienten, sicheren und stabilen Betrieb. Ähnlich erreichen Regler in Niederspannungs-Gleichstromsystemen vergleichbare Leistungen, wenn auch in kleinerem Maßstab.