Drehstrom-Hochspannungs-Übertragung

Die Drehstrom-Hochspannungs-Übertragung, auch Hochspannungs-Drehstrom-Übertragung (DHÜ bzw. HDÜ; englisch high voltage alternating current, HVAC) ist das wichtigste Verfahren der Übertragung elektrischer Energie. Im Regelfall wird im Stromnetz für die Übertragung und Verteilung von elektrischer Energie Dreiphasenwechselstrom mit einer Netzfrequenz von 50 Hz, in manchen Ländern auch 60 Hz, verwendet, des Weiteren kommen in einigen Fällen auch Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsnetze (HGÜ) zum Einsatz.

In Deutschland ist die höchste bei der Drehstrom-Hochspannungs-Übertragung angewandte Spannung 380 kV, in anderen Ländern werden zum Teil Spannungen bis 1200 kV verwendet. Je nach den physikalischen Gegebenheiten des Übertragungsnetzes wird bei der Drehstrom-Hochspannungs-Übertragung der Sternpunkt im Rahmen der Erdschlusskompensation unterschiedlich behandelt. Für lange Übertragungen bei hoher Spannung erfolgt im Regelfall die starre Erdung des Sternpunkts.

Hochspannungsübertragungen sind nur bis zu einer gewissen Länge bzw. Entfernung zwischen Erzeuger (Kraftwerk) und Verbraucher wirtschaftlich; Der Blindleistungsbedarf und die Materialkosten der Übertragung spielen dabei eine wichtige Rolle. Bei großen zu übertragenden Leistungen und großer Leitungslänge oder Seekabeln mit hoher kapazitiver Last stellt im Allgemeinen die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) eine wirtschaftlichere Methode dar. Die HGÜ kann allerdings bislang nicht vermascht in Form eines Verbundnetzes betrieben werden, es sind dabei nur direkte Endpunktverbindungen zwischen zwei Punkten möglich.

Netze mit Drehstrom-Hochspannungs-Übertragung lassen sich dagegen leichter vermaschen und Verbundnetze wie das europäische Verbundsystem aufbauen, da neben dem Parameter der Knotenspannungen auch davon unabhängig die Phasenlage und damit verknüpft die Parameter der Wirkleistung und Blindleistung zur Verfügung steht. Mit Hilfe von Phasenverschiebungen können in Wechselspannungsnetzen mittels spezieller Einrichtungen wie den Phasenschiebertransformatoren oder mit dem Unified-Power-Flow-Controller gezielt Leistungsflüsse auf bestimmten Leitungen in einem vermaschten Netz eingestellt und gesteuert werden. Es wird dabei zwischen der sogenannten Längs- bzw. Querregelung unterschieden. Die mathematischen Grundlagen und Methoden der Lastflusssteuerung in mit Wechselspannung betriebenen Verbundnetzen wurden Anfang des 20. Jahrhunderts von Edith Clarke erarbeitet.