Systemkonzept für ein industrielles Gleichspannungsnetz

In diesem Vortrag werden aktuelle Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt DC-INDUSTRIE präsentiert. Ziel von DC-INDUSTRIE ist es, industrielle Geräte, wie z.B. elektrische Antriebe, über ein offenes Gleichspannungsnetz miteinander zu verbinden. Durch die DC-Kopplung kann Bremsenergie ausgetauscht werden und die bei geregelten Industrieantrieben immer notwendige AC/DC-Wandlung an einer zentralen Stelle zum übergeordneten AC-Netz erfolgen. Durch den Wegfall von ungesteuerten Gleichrichtern kann der Gesamtwirkungsgrad von Anlagen gesteigert und die Störaussendung von Oberschwingungen deutlich reduziert werden. Ein weiterer Vorteil von Gleichspannungsnetzen ist die
leichte Ankopplung von Speichern und dezentralen Energieerzeugern, wie z.B. Photovoltaik. Wird das DC-Netz mit einem intelligenten Netzmanagement geregelt, so kann flexibel auf Netzspannungsschwankungen und Ausfälle reagiert werden. Dadurch steigt die Verfügbarkeit der angeschlossenen Anlagen.

Abbildung 1: Systemübersicht eines industriellen DC-Netzes

Die Abbildung 1 zeigt eine Übersicht von Komponenten, die für den sicheren Betrieb eines DC-Netzes notwendig sind. Neben Antriebswechselrichtern (zentral oder dezentral) und Einspeisegeräten zur Kopplung an das übergeordnete AC-Netz werden neuartige Schalt- und Schutzorgane, sowie EMVFilter benötigt. In DC-INDUSTRIE arbeiten 21 Industrieunternehmen zusammen mit 4 Forschungsinstituten und dem ZVEI an der Umsetzung eines offenen industriellen DC-Netzes und der Entwicklung der notwendigen Komponenten. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms gefördert und vom Projektträger Jülich betreut. In dem Vortrag wird das in DC-INDUSTRIE entwickelte Systemkonzept erläutert.