Der Forschungscampus Flexible Elektrische Netze (FEN) hat am 19. November 2019 das Mittelspannungs-Gleichstrom-Forschungsnetzes (MVDC-Forschungsnetz) auf dem RWTH-Melaten-Campus in Betrieb genommen. Das MVDC-Forschungsnetz ist das Leuchtturmprojekt des Forschungscampus FEN und ein weltweit einzigartiges Forschungsinstrument, das nach einer 5-jährigen Planungs- und Bauphase den regulären Betrieb aufgenommen hat.
Foto: Andreas Schmitter
Foto: EnergieAgentur.NRW
In den kommenden Jahren wird das MVDC-Forschungsnetz die MW-Prüfstände des Institute for Power Generation and Storage Systems (PGS) am E.ON ERC und des RWTH Center for Wind Drives (CWD) verbinden. Somit entsteht eine innovative Testumgebung, in der nicht nur neue Gleichspannungswandler und -komponenten, sondern auch Schutztechnik und Betriebsführungskonzepte erprobt werden können. Der für das Netz entwickelte und erprobte Gleichspannungswandler (DC-DC Wandler) bildet die Schlüsselkomponente für zukünftige intelligente Gleichspannungsunterwerke, dihe beispielsweise in großen Kollektorfeldern für erneuerbare Energien und in Batteriespeichern, z.B. in Schnellladestationen für Elektrofahrzeuge oder auch in industriellen DC-Netzen, eingesetzt werden können.
Foto: EnergieAgentur.NRW
Während konventionelle Stromrichter der Megawattklasse im PGS Labor für den Betrieb mit einer angepassten Ansteuerung ausgestattet wurden, wurde der eingesetzte Mittelfrequenztransformator mit einer Nennleistung von 5 MW zusammen mit den Industriepartnern komplett neu entwickelt und konstruiert. Durch die Betriebsfrequenz von 1000 Hz erhöht sich die gravimetrische Leistungsdichte im Vergleich zu einem konventionellen trockenen Netztransformator um das 15- bis zu 20-fache.
Foto: EnergieAgentur.NRW
Inzwischen wird bereits ein weiterer DC-DC-Wandler, der eine Leistung von bis zu 7 MW liefern kann, an das Forschungsnetz angeschlossen, um dort unter realistischen Bedingungen erprobt zu werden. Bei diesem neuartigen Wandlertyp für besonders geringe Energieverluste, wird das Umschalten der Hochleistungshalbleiter mit einem Resonanzkreis unterstützt. Das lässt sich mit einem Pendel vergleichen, das von selbst zwischen seinen Endpositionen (den Schalterstellungen) schwingt und nur minimalen Anschub benötigt, um den Vorgang aufrecht zu erhalten.
Das FEN-Forschungsnetz entstand im Rahmen einer öffentlich-privaten Partnerschaft zwischen der RWTH-Aachen mit 16 beteiligten Professuren und 21 Industriepartnern. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung, auf dessen Initiative die neun Forschungscampi in Deutschland zurückgehen, unterstützt diese mit der Förderinitiative „Forschungscampus – öffentlich-private Partnerschaft für Innovationen“.
Dipl.-Ing. Frank Schäfer
Leiter Themengebiet Netze, Speicher
EnergieAgentur.NRW
0211 86642147
schaefer@energieagentur.nrw
Verena Barton M. A.
Kommunikation
EnergieAgentur.NRW
0202 24552517
barton@energieagentur.nrw
Twitter
XING
Jennifer Ziller M. A.
Themengebiet Netze, Speicher
EnergieAgentur.NRW
0211 86642283
0151 62454611
ziller@energieagentur.nrw
Twitter
LinkedIn
Sie erreichen die EnergieAgentur.NRW außerdem werktags von 8 bis 18 Uhr über die Hotline unter 0211 - 8371930.