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Energie & Elektrotechnik
Smarter Schutz für Smart Grids: Kettenreaktion unmöglich gemacht
Diese Smart Grids werden zunehmend zur Realität, weil Energien aus Wind, Sonne und anderen erneuerbaren Quellen immer mehr zur Stromversorgung beitragen.
Stromnetze, die nur aus einer Energiequelle gespeist werden, sind bereits jetzt in vielen Regionen Vergangenheit. An die neuen, wesentlich komplexeren Bedingungen müssen Stromverteilungsnetze angepasst werden, damit sie genauso zuverlässig wie bisher funktionieren.
Yue Zhuo und sein Team in Peking und Schanghai haben eine neue Lösung für den Schutz von Netzen mit mehreren Stromquellen erfunden. Damit sich bei einem Kurzschluss nicht große Teile oder gar das gesamte Netz automatisch abschalten, arbeitet die Vielzahl von Schaltern, die einzelne Netzstrecken miteinander koppeln, nach dem Prinzip der Selektivität.
Damit ist die automatische Abstimmung der Schalter untereinander gemeint: Welcher Schalter ist dem Kurzschluss am nächsten und muss das Netz auf seinem Abschnitt abschalten? Diese Technologie wird zonenselektiver Schutz genannt.
Dieses System funktioniert allerdings nur, wenn die Elektronen wie bei einer Einbahnstraße immer in die gleiche Richtung fließen. In Netzen mit mehreren Energiequellen kann sich aber die Stromrichtung umdrehen.
Um bei einem Kurzschluss die richtigen Abschnitte abzuschalten, muss eine Schutzeinrichtung in Echtzeit die Richtung des Stroms bestimmen. Zhuo hat dieses Problem mit Hilfe einer neuen Topologie und Stromfluss-Designs gelöst. Dadurch sinken die Kosten erheblich und die Wartung wird vereinfacht.
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