HVDCÜbertragung

HVDC-Übertragung, Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, ist eine Methode zur Übermittlung elektrischer Energie über Gleichstromleitungen mit Hochspannung über lange Strecken oder unterseeisch. Im Vergleich zu Wechselstromsystemen weist HVDC bei langen Strecken geringere Übertragungsverluste, eine bessere Steuerbarkeit der Leistung und keine Blindleistungsprobleme auf. Außerdem ermöglicht sie die asynchrone Kopplung von Netzen unterschiedlicher Frequenz oder nicht synchron betriebener Systeme.

Der typische Aufbau umfasst eine Umrichterstation am Sender, eine Gleichstromleitung und eine weitere Umrichterstation am Empfänger. Die Umrichter wandeln Wechselstrom in Gleichstrom bzw. umgekehrt. In modernen Systemen kommen Halbleiterbauelemente wie Thyristoren oder IGBT-basierte Module zum Einsatz. HVDC-Systeme lassen sich als LCC (Line-commutated Converter) betreiben oder als VSC (Voltage-Source Converter); letztere ermöglichen oft Multi-Terminal-Betrieb sowie direkte Netzverknüpfungen an Offshore-Windparks.

Anwendungen liegen in großräumigen Nationalnetzen, Übersee- oder Unterseeverbindungen, Langstrecken-Übertragung sowie in Offshore-Wind- oder Inselnetzen, wo die Anbindung eines Netzes an ein anderes vereinfacht oder stabilisiert wird. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, Stromflüsse gezielt zu steuern.

Historisch entwickelte sich HVDC im 20. Jahrhundert aus Experimenten und setzte sich ab den 1950er Jahren kommerziell durch; technologische Fortschritte führten von Thyristor-basierenden LCC-Systemen zu VSC-Systemen, die flexible Netzverknüpfungen ermöglichen.

Nachteile sind hohe Investitions- und Betriebskosten, Systemkomplexität und Schutzanforderungen, während die Vorteile insbesondere auf sehr langen Strecken, unterseeischen Leitungen sowie bei asynchronen Netzen überwiegen.