Analyse der Rückspeisefähigkeit von Gleichstromnetzen

Master-Thesis

Analyse der Rückspeisefähigkeit von Gleichstromnetzen
in Oberleitungsbus-Systemen

Oberleitungsbusse können einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung von CO2-Emissionen leisten, insbesondere wenn die erforderliche elektrische Energie zunehmend aus erneuerbaren Quellen gewonnen wird. Das existierende O-Bus-Gleichstromnetz in Solingen verbindet die eingesetzten O-Busse energetisch. Dies ermöglicht es theoretisch, dass die bei einer Talfahrt frei werdende Lageenergie an die bergfahrenden Busse übertragen werden kann. Derzeit sind allerdings wesentliche Characteristika des installierten Gleichstromnetzes unbekannt, sodass eine Berechnung möglicher Umweltvorteile des Solinger Bussystems im Vergleich zu Bussystemen unter Einsatz von Diesel-Bussen nicht hinreichend genau möglich ist. Insbesondere bestehen Unsicherheiten über den Leistungsfluss innerhalb des Gleichstromnetzes und darüber, ob in Zeiten eines Angebotsüberschusses an elektrischer Energie eine Rückspeisung in das öffentliche Drehstromnetz erfolgen kann. Das Ziel der Master-Thesis ist daher die Analyse der Rückspeisefähigkeit des in Solingen installierten O-Bus-Gleichstromnetzes. Dabei sollen die folgenden Punkte detailliert untersucht und bearbeitet werden:

• Detail-Analyse und Aufbereitung der Problemstellung.
• Ermittlung der für die Analyse erforderlichen Daten; in enger Zusammenarbeit mit den Solinger Verkehrsbetrieben sind die Struktur und die Betriebsmitteldaten des Gleichstromnetzes zu identifizieren.
• Analyse der derzeitigen Netzstruktur, Abbildung von Gleichrichtern als Einspeisungspunkte und O-Bussen als Verbrauchern, Aufbau eines rechnergestützten Netzmodells zur Berechnung der Leistungsflüsse im Gleichstromnetz.
• Prinzipielle Bewertung der Rückspeisefähigkeit des vorhandenen Netzes 
• Definition der maximalen Belastungsszenarien des Netzes, Bestimmung der erforderlichen Übertragungskapazität der einzelnen Komponenten, Ableitung des Ausbaubedarfs des Netzes. 
• Kostenabschätzung für die Ausbaumaßnahmen.

Betreuer:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. M. Zdrallek N. Neusel-Lange, M.Sc.

BERGISCHE UNIVERSITÄT WUPPERTAL
Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Zdrallek