286 Fachwissen Bahnenergieversorgung 120 (2022) Heft 8 Systemoptimierung von DC-Bestandsnetzen durch gezielten Einsatz von Hesop Felix Hüttig, Arnd Stephan, Dresden; Perrine Lauwerie, Paris; Anne-Louise Robrade, Carsten Söffker, Salzgitter Die gezielte Substitution ungeregelter durch geregelte Stromrichter in DC-Bestandsnetzen kann energetische und betriebliche Vorteile schaffen. Untersuchungen im Feld mit dem bidirektionalen Stromrichter Hesop zeigen, dass bei Streckenerweiterungen von Stadtbahnnetzen, bei der Erhöhung des Leistungsbedarfes und bei der Bewältigung von Ausfallszenarien generell eine Systemoptimierung möglich ist. Diese schließt in Form von Blindleistungsbereitstellung auch die MittelspannungsVerteilnetze ein. System optimisation of existing DC networks through specific implementation of Hesop Specific substitution of passive rectifiers with controlled converters in existing DC networks can create energetic and operational advantages. Field tests with the bidirectional converter Hesop show that system optimisation is generally possible for line extensions of light rail networks, for increasing the power demand and for coping with degraded modes. This also includes the medium-voltage distribution grids by means of reactive power provision. Optimisation d’une infrastructure d’alimentation CC grâce à l’utilisation du système Hesop La mise à niveau ciblée de convertisseurs non régulés par des convertisseurs régulés dans les réseaux CC existants peut créer des gains énergétiques et opérationnels importants. Des études menées sur le terrain avec le convertisseur bidirectionnel Hesop montrent qu’il est possible d’optimiser le système d’alimentation lors de l’extension de lignes de tramways, lors de l’augmentation de la puissance requise et lors de la gestion des scénarios de panne. Celle-ci inclut également les réseaux de distribution moyenne tension par la mise à disposition de puissance réactive. 1 Einführung Das steigende Umweltbewusstsein in der Bevölkerung, das sich unter anderem in der Fridays for Future-Bewegung ausdrückt, hat die politische Landschaft zu einem Umdenken bewegt. Zur Bundestagswahl 2021 warben nicht nur die Grünen damit, die Verkehrspolitik zur Förderung der Klimaneutralität an den Mobilitätsbedürfnissen der Menschen auszurichten. Ein Fokus lag dabei insbesondere auf dem Bahnsektor. So hieß es in dem Wahlprogramm der Grünen: „Eine leistungsfähige, verlässliche Bahn ist das Rückgrat einer nachhaltigen Verkehrswende.“ [1]. Die Mobilitätswende stellt den öffentlichen Nahverkehr vor die Herausforderung, das Bahnsystem leistungsfähiger und energieeffizienter zu gestalten. Die steigende Nachfrage fordert von den öffentlichen Bahnverkehrsbetreibern eine Erhöhung der Taktrate, die zu einem höheren Leistungsbedarf im Bahnnetz führt. Neben der Anhebung der Nennspannung, der Reduzierung von Schleifenwiderständen, der zweiseitigen Speisung und der Nutzung von stationären oder mobilen Energiespeichern, haben die Verkehrsbetriebe noch weitere Handlungsmöglichkeiten, die jedoch stark von den betrieblichen Anforderungen abhängen. Zusätzlich wirkt sich der steigende Leistungsbedarf der Bahnnetze direkt auf die Energienetze aus und zwingt den Bahnsektor als auch den Energiesektor zu agieren. Verbesserte Netzdienlichkeit ist eine gemeinsame Maßnahme zwischen den beiden Sektoren, sich dieser Herausforderung zu stellen. Der bidirektionale Stromrichter Hesop bietet eine breite Palette von Funktionen, um die Bahnenergieversorgung in Bestandsnetzen zu optimieren. In [2] wurde der Einsatz von Hesop bei der Hamburger Hochbahn mit dem Fokus auf die Optimierung der Energieeffizienz durch die Rückspeisung von nicht im Bahnnetz verteilbarer Bremsenergie in das vorgelagerte Mittelspannungsnetz ausführlich beschrieben. In diesem Artikel sollen weitere grundsätzliche Funktionen des bidirektionalen Stromrichters Hesop beschrieben und die Anwendung im Feld demonstriert werden. eb 8 2022 ePaper Abonnement 2022 ã Georg Siemens Verlag GmbH & Co. KG Vervielfältigung und Verbreitung unzulässig und strafbar!
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