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DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Dieses Dokument enthält allgemeine Hinweise zum Thema Spannungszwischenkreis-Stromrichter (VSC, englisch: voltage sourced converter, im Deutschen auch „selbstgeführt“ genannt), die zur Energieübertragung mittels Hochspannungsgleichstrom verwendet werden. Es beschreibt Stromrichter, die einen Spannungszwischenkreis besitzen (das heißt dass sie ein kapazitives Energiespeichermedium enthalten und dass die Polarität der Gleichspannung unveränderlich ist) und darüber hinaus selbstgeführt sind, indem sie Halbleiterbauteile nutzen, die durch Steuervorgänge sowohl an- als auch abgeschaltet werden können. Der Anwendungsbereich umfasst zwei- und dreistufige Stromrichter mit Pulsbreitenmodulation (PWM, englisch: pulse-width modulation) ebenso wie mehrstufige Stromrichter, modulare mehrstufige Stromrichter und kaskadierte zweistufige Stromrichter, schließt aber zwei- und dreistufige Stromrichter ohne PWM mit rechteckförmigen Ausgangsgrößen aus. Netzgeführte und stromgeführte Stromrichter sind ausdrücklich nicht Gegenstand dieses Dokuments. Gegenüber DIN IEC/TR 62543 (VDE 0553-543):2018-01 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) in Abschnitt 3 wurden einige redundante Definitionen gestrichen, die mit den in IEC 62747 aufgeführten identisch waren; b) in Unterabschnitt 4.3.4 wurden Beschreibungen und Diagramme für einen Bipol mit eigener metallischer Rückführung und einem starren Bipol hinzugefügt; c) in Unterabschnitt 4.4 werden der Bi-Mode-Transistor mit isoliertem Gate (BiGT) und der Transistor mit injiziertem Gate (IEGT) als mögliche Alternativen zum IGBT erwähnt; d) in Unterabschnitt 5.6 wurde der Hinweis auf Gleichtaktsperrdrosseln gestrichen, da diese heute nur noch sehr selten verwendet werden. Die Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) mit Spannungszwischenkreis-Stromrichtern wird als „VSC-Übertragung“ (VSC, englisch: voltage sourced converter) bezeichnet. Die verschiedenen Arten von Stromkreisen, die sich für die VSC-Übertragung verwenden lassen, werden in diesem Dokument ebenso beschrieben wie ihre wesentlichen Betriebseigenschaften und üblichen Anwendungen. Das vorrangige Ziel besteht darin, den Käufern einen Leitfaden in die Hand zugeben, der ihnen dabei hilft, eine VSC-Übertragungsanlage zu spezifizieren.

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN IEC/TR 62543 (VDE 0553-543):2018-01 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) in Abschnitt 3 wurden einige redundante Definitionen gestrichen, die mit den in IEC 62747 aufgeführten identisch waren; b) in Unterabschnitt 4.3.4 wurden Beschreibungen und Diagramme für einen Bipol mit eigener metallischer Rückführung und einen starren Bipol hinzugefügt; c) in Unterabschnitt 4.4 werden der Bi-Mode-Transistor mit isoliertem Gate (BiGT) und der Transistor mit injiziertem Gate (IEGT) als mögliche Alternativen zum IGBT erwähnt.

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

DKE/K 331 - Leistungselektronik