Full-size converter operation of hydro power generators: a state-of-the-art review of motivations, solutions, and design implications

Dieser Beitrag zeigt sowohl die Motivation als auch Lösungen für drehzahlvariablen Betrieb großer Wasserkraftwerke, mit besonderemSchwerpunkt auf den Betrieb von Synchrongeneratoren am Umrichter. Zuerst werden die konventionellen Konzepte in Pumpspei-cherkraftwerken kurz dargestellt. Als nächstes werden umgesetzte Projekte von umrichterbetriebenen Synchronmaschinen in Wasser-kraftwerken dargestellt, es werden die jeweilige Kraftwerksleistung, die verwendete Umrichtertopologie und die Betriebserfahrungveranschaulicht. Die doppelt gespeiste Asynchronmaschine ist der aktuelle Stand der Technik in drehzahlvariablen Pumpspeicherkraft-werken. Daher werden kurz das mit ihr erreichbare Leistungsspektrum im Pumpbetrieb dargestellt und die Dimensionierung der dafürnotwendigen Umrichter anhand von Beispielkraftwerken betrachtet. Nach dieser umfassenden Untersuchung werden die aktuellenAnforderungen an Umrichter und Synchronmaschinen für den Einsatz in großen Pumpspeicherkraftwerken als umrichtergespeisteSynchrongeneratoren analysiert. Abschließend werden die zusätzlichen Möglichkeiten für das Generatordesign durch den Betrieb amUmrichter betrachtet und Vorteile durch den Betrieb am Umrichter dargestellt, die möglicherweise die zusätzlichen Kosten, Komplexität und Verluste überwiegen