DE102006023252A1

DE102006023252A1 - Verfahren zur Minimierung der Oberleitungsverluste und Energiekosten des von einem statischen Umrichterwerk gespeisten Oberleitungsnetzes und zur Online-Bestimmung der Oberleitungsimpedanzen und der Informationen über die Streckenlasten

Info

Publication number: DE102006023252A1
Application number: DE200610023252
Authority: DE
Inventors: Jian Xie
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2007-11-22

Abstract

Die Oberleitungsverluste einer von einem statischen Umrichterwerk gespeisten Bahnstrecke hängen von den Spannungen des Umrichterwerks und seinen benachbarten Unterwerken sowie den Oberleitungsimpedanzen zwischen Umrichter- und Unterwerken ab. Erfindungsgemäß wird die optimale Umrichterspannung für die minimalen Oberleitungsverluste aus den Unterwerksspannungen, Oberleitungsimpedanzen und Entfernungen sowie Höhen der Streckenbelastungen bestimmt. Die dazu benötigten Informationen über Oberleitungsimpedanzen und Streckenlasten werden gemäß der Erfindung aus den Spannungen und Strömen des Umrichterwerks und der benachbarten Unterwerke online berechnet.

Description

1. Einleitung
In Deutschland wird für die Bahnstromversorgung das 15-kV-16,7-Hz-System verwendet. Wegen der Sonderfrequenz kann die Bahnstromversorgung nicht direkt aus dem Landesnetz erfolgen. Die Bahnernergie muss durch den Einsatz von rotierenden Umformern aus dem 50-Hz-Drehstromnetz erzeugt werden. Die Entwicklung der Leistungselektronik ermöglicht heute den Ersatz der rotierenden Umformer durch die statischen Umrichter. Das Prinzip des statischen Umrichters wurde im Artikel "Netzkupplungsumrichter Jübek", Elektrische Bahnen, 6/95, Seite 202–212 beschrieben.
Der statische Umrichter kann entweder als zentraler oder als dezentraler Umrichter betrieben werden. Im ersten Fall wird der Umrichter am bahneigenen 110-kV-16,7-Hz-Hochspannungsnetz angeschlossen und, wie ein rotierender Umformer, nach einer Frequenz-Wirkleistungs- und einer Spannungs-Blindleistungskennlinie geregelt.
Beim dezentralen Betrieb speist der Umrichter (1) direkt die 15-kV-Bahnoberleitung (3). Über das 15-kV-Oberleitungsnetz kann der Umrichter mit Unterwerken (2) (1a), die am zentralen Bahnstromnetz angeschlossen sind, oder mit rotierenden Ummformern (4) (1b) parallel betrieben werden. Im Vergleich mit dem 110-kV-Bahnstromnetz hat die 15-kV-Oberleitung einen wesentlich höheren Widerstandsbelag. Das konventionelle Regelungsverfahren für zentrale Umformer- oder Umrichterwerke mit Frequenz-Wirkleistungs- und Spannungs-Blindleistungskennlinien würde bei dieser Betriebsart zu einem Leistungsausgleich zwischen dem Umrichterwerk und den Nachbarwerken und damit, bedingt durch den großen Widerstand der Oberleitung, zu hohen Übertragungsverlusten führen. Zur Reduzierung der Oberleitungsverluste muss der Leistungsausgleich zwischen Umrichter- und Nachbarwerk vermieden werden. Dies kann nur erreicht werden, wenn die Umrichterspannung U _Umr (2) mit der 15-kV-Unterwerkspannung U _uw (2) sowohl in Amplitude als auch in Phasenlage mit der 15-kV-Unterwerkspannung U _uw (2) sowohl in Amplitude als auch in Phasenlage identisch ist. Zu diesem Zweck muss der zeitliche Spannungsverlauf des Nachbarwerks zum Umrichterwerk übertragen werden (2). Die Umrichterregelung wertet die Information (Amplitude und Phasenlage) aus und regelt die Ausgangsspannung des Umrichters U_Umr genau auf die Spannung des Nachbarwerks U _Uw aus. Dieses Regelungsverfahren kann sowohl für den Verbundbetrieb mit den zentralen Unterwerken (1a) als auch für den Parallelbetrieb mit den rotierenden Umformerwerken (1b) eingesetzt werden. Das Regelungsverfahren wird im Artikel "Regelungskonzepte für das Umrichterwerk Jübek", Elektrische Bahnen, 8/98, Seite 249–256 beschrieben.
2. Verfahren zur Verlustminimierung im Leerlauf
Hat das Umrichterwerk (1) (3) mehr als ein Nachbarunterwerk, so hängen die gesamten Oberleitungsverluste auf den vom Umrichterwerk gespeisten Strecken sehr stark von den Sammelschienenspannungen der Nachbarunterwerken (2 und 3) (3) und den Impedanzen Z _A, Z _B zwischen Umrichter- und Unterwerken ab. Außerdem sind die Oberleitungsverluste von der Phasenlage und Amplitude der Umrichterspannung abhängig. Die optimale Umrichterspannung für die minimalen Oberleitungsverluste liegt sowohl in der Phasenlage als auch in der Amplitude zwischen den Unterwerksspannungen und muss während des Betriebs in Abhängigkeit von Phasenlagen, Amplituden der Unterwerksspannungen und Oberleitungsimpedanzen bestimmt werden. Dabei spielen die Höhen der resultierenden Oberleitungsimpedanzen zwischen Umrichterwerk und Nachbarunterwerken eine entscheidende Rolle.
Die gesamten Leerlaufverluste P_Verlust der Strecke (3) können wie folgt berechnet werden:
wobei I _A, Z _A Strom und Impedanz zwischen Unterwerk A und Umrichterwerk and I _B, Z _B zwischen Unterwerk B und Umrichterwerk sind. U_umr, U_uwA und U_uwB sind die Spannungen von Umrichterwerk und Unterwerk A und B.
Die optimale Umrichterspannung U _Umr,opt für die minimalen Verluste kann nun durch die Lösung der Gleichung:
berechnet werden.
Als Beispiel zeigt 4 eine Rechnung für die Differenz der Oberleitungsverluste zwischen dem optimierten Betrieb und dem Betrieb nur nach der Unterwerksspannung B. Nach dieser Berechnung können die Oberleitungsverluste durch den optimierten Betrieb um bis zu einigen MW reduziert werden. Das entspricht ca. Zehnprozent der gesamten Nennleistung eines Umrichterwerks. Durch diese Optimierung kann also der Energieverbrauch der gesamten Bahnstrecke, die vom Umrichterwerk gespeist wird, stark reduziert werden.
Der zeitliche Verlauf der optimierten Umrichterspannung u_Umr,opt(t) kann aus den beiden Unterwerkspannungen u_UwA(t) und u_UwB(t) wie folgt berechnet werden: uUmr,opt(t) = C1·uUwA(t) + C2·uUwB(t) (3)
Die beiden Faktoren C1 und C2 sind nur von den beiden Impedanzen Z _A und Z _B abhängig und können durch die Lösung der Gleichungen (1) und (2) bestimmt werden.
3. Verfahrens zur Online-Bestimmung der Oberleitungsimpedanzen
Durch die Schalthandlungen in 15-kV-Oberleitungs- oder 110-kV-Bahnstromnetzen können die resultierenden Impedanzen zwischen Umrichter- und Unterwerken verändert werden. Dadurch erhöhen sich die gesamten Oberleitungsverluste, wenn diese Impedanzänderungen bei der Berechnung der optimalen Umrichterspannung nicht berücksichtigt werden. Vor allen wenn das Umrichterwerk und Unterwerk durch die Öffnung von Schutzstrecken oder Oberleitungsschaltern von einander galvanisch getrennt sind, kann je nach der Höhe der Streckenbelastung, Rückspeisung des Umrichterwerks in das EVU-Netz in einer Höhe von bis zum einigen MW verursacht werden. Da die Rückspeisleistung meistens nicht vom EVU vergütet wird, entstehen durch solche Schalthandlungen sehr hohe unnötige Energiekosten für den Betreiber des Umrichterwerks. Diese Rückspeisung kann jedoch durch eine Umschaltung der Betriebsart (Regelung nach Unterwerksspannung A oder B) vermieden werden, wenn den Schaltzustand des Oberleitungsnetzes bekannt ist. Aus diesen Gründen sollen die Oberleitungsimpedanzen während des Betriebs online bestimmt werden.
Das Verfahren für die Online-Bestimmung der Oberleitungsimpedanzen beruht sich auf die Ersatzschaltbilder in 5, in dem das Umrichterwerk (1) und Nachbarunterwerk (2) als Spannungsquellen dargestellt wird. Alle Lasten zwischen Unterwerk und Umrichterwerk werden zu einer Ersatzlast (3) zusammengefasst. Sie wird entweder als eine Stromquelle (5a) oder als eine Lastimpedanz (5b) Z _Last = R_Last + j·X_Last dargestellt. Die Entfernung dieser Ersatzlast und ihre Höhe sind von den Einzelnen Lasten auf der Strecke abhängig und deswegen unbekannt. Durch die Ersatzlast wird die Strecke in zwei Abschnitte mit den Oberleitungsparametern Z ₁ = R₁ + j·X₁ und Z ₂ = R₂ + j·X₂ geteilt, wobei die gesamte Oberleitungsimpedanz gleich der Summe der beiden Teilimpedanzen ist Z = R + jX = Z 1 + Z 2 = R1 + R2 + j·(X1 + X2).
Im Leerlauf bei I_Last = 0 kann der Ausgleichstrom I _Umr zwischen Umrichter- und Unterwerk mit der nachfolgenden Gleichung berechnet werden:
Die Oberleitungsimpedanz Z kann nach dieser Gleichung aus der Messgrößen I _Umr, U _Umr, U _Uw bestimmt werden.
In der Realität ist die Ersatzlast I_Last auf der Bahnstrecke jedoch nicht gleich Null und bleibt durch die Beschleunigungen und Bremsungen der Lokomotiven nicht konstant. Außerdem ändert sich die Entfernung der Ersatzlast mit der Zeit und dadurch auch die Oberleitungsparameter R₁, X₁, R₂, X₂. Die Lösung dieser Probleme ist unten beschrieben.
3.1 Verfahrens zur Online-Bestimmung der Oberleitungsimpedanzen ohne die Messung des Unterwerksstroms
Nach dem Netzmodell (5a) gelten die komplexen Gleichungen: U Umr = (R1 + jX1)·I Umr – (R2 + jX2)·(I Last – I Umr) + U Uw (5)
mit
als Laststromanteil für den Umrichter, der von der Streckenlast I _Last und von der Entfernung der Last zum Umrichter abhängig ist.
In den Gleichungen können die Spannungen U _Umr, U _Uw und I _Umr gemessen werden. Die Oberleitungsparameter R und X sowie die Last I' _Last sind jedoch unbekannt.
Das Grundprinzip der Online-Impedanzbestimmung basiert auf eine gezielte Phasenwinkeländerung oder Amplitudeänderung der Umrichterspannung mit einer Zeitdauer von Δt und die Berechnung der dadurch verursachten Änderungen der Messgrößen. Die Zeitdauer Δt muss groß genug gewählt werden, so dass der Ausgleichvorgang innerhalb dieser Zeit beendet ist. Insgesamt können drei Messungen vor und nach der Winkel- oder Amplitudeänderung (Spannungsänderung) durchgeführt werden:
Messung 1: direkt vor der Winkel- oder Amplitudeänderung bei t = 0, Index 1
Messung 2: mit dem geänderten Spannung bei t = Δt, Index 2,
Messung 3: nach der Spannungsänderung bei t = 2·Δt, Index 3.
Für diese drei Messungen gelten nun nach (6) die Gleichungen:
Wird angenommen, dass die Last und ihre Entfernung während der Messung in der Zeit von t = 0 bis t = Δt oder von t = Δt bis t = 2·Δt konstant bleibt, so kann die Impedanz mit einer der nachfolgenden beiden Gleichungen berechnet werden:
Wird angenommen, dass die Last und ihre Entfernung in der Zeit von t = 0 bis t = 2·Δt konstant bleibt oder sich linear ändert, so gilt: I' Last,2 – I' Last,1 = (I' Last,3 – I' Last,1)/2 (11)
Aus Gleichungen (7)(8)(11) können nun die Oberleitungsparameter wie folgt berechnet werden:
In diesen Gleichungen sind U _Umr,1, U _Umr,2, U _Umr,3, U _Uw,1, U _Uw,2, U _Uw,3 und I _Umr,1, I _Umr,2, I _Umr,3, Messgrößen.
Diese Methode hat jedoch ein Systemfehler (methodischer Fehler), da in Gleichungen (9), (10) und (12) angenommen wird, dass der Phasenwinkel des Laststroms I' _Last unabhängig von der Umrichterspannung konstant bleibt. Dieser methodische Fehler ist jedoch von der Höhe des Laststroms und der Impedanz abhängig. Der maximale Fehler der berechneten Impedanz kann deswegen mit Hilfe der Messgrößen (Umrichterstrom und Oberleitungsimpedanz) geschätzt und entweder durch Verwerfen von Messwerten mit zu großen Systemfehlern oder durch die Durchführung der Impedanzmessung erst bei einem kleineren Umrichterstrom begrenzt werden.
Eine weitere Fehlerquelle ist die nicht lineare Änderung des Laststroms I' _Last. Der dadurch verursachte Messfehler kann durch eine Überprüfung der Stromsteilheit vor oder während der Messung begrenzt werden. Bei einer zu hohen Stromsteilheit wird entweder der Impedanzmesswert verworfen oder die Impedanzmessung nicht durchgeführt.
3.2 Verfahrens zur Online-Bestimmung der Oberleitungsimpedanzen mit der Messung des Unterwerksstroms
Die in Kapitel 3.1 genannten Systemfehler können durch die Berücksichtigung des Unterwerksstroms I _Uw bei der Impedanzberechnung beseitigt werden. Nach dem Ersatzschaltbild in 5b gelten die Maschengleichungen: U Umr = Z 1·I Umr + Z Last·I Umr + Z Last·I Uw (13) U Uw = Z 2·I Uw + Z Last·I Umr + Z Last·I Uw (14)
Aus diesen beiden Gleichungen bekommt man die Beziehung zwischen den beiden Teilimpedanzen Z ₁, Z ₂ zu Umrichter- und Unterwerksgrößen: U Umr = Z 1·I Umr – Z 2·I Uw + U Uw (15)
Um aus dieser Gleichung die beiden Unbekannten Z ₁, Z ₂ zu bestimmen, werden mindestens zwei Messungen und damit auch zwei Gleichungen (15) benötigt. Werden mehr als zwei Messungen durchgeführt, können die beiden Teilimpedanzen mit Hilfe des Verfahrens der kleinsten Fehlerquadraten berechnet werden, was zu einer Erhöhung der Genauigkeit führt.
Um die Genauigkeit der Impedanzberechnung weiter zu erhöhen, kann Phasenwinkel oder Amplitude der Umrichterspannung, wie in Kapitel 3.1 beschrieben, für eine bestimmte Zeitdauer von Δt gezielt verändert werden. Damit können drei Messpunkte vor und nach der Spannungsänderung aufgenommen werden. Für diese drei Messpunkte gelten nach (15) die Gleichungen: U Umr,1 = Z 1·I Umr,1 – Z 2·I Uw,1 + U Uw,1 (16) U Umr,2 = Z 1·I Umr,2 – Z 2·I Uw,2 + U Uw,2 (17) U Umr,3 = Z 1·I Umr,3 – Z 2·I Uw,3 + U Uw,3 (18)
Durch die Lösungen dieser Gleichungen mit dem Verfahren der kleinsten Fehlerquadraten können die beiden Teilimpedanzen Z ₁, Z ₂ und damit auch die gesamte Oberleitungsimpedanz Z = Z ₁ + Z ₂ ermittelt werden.
Bei diesem Verfahren muss jedoch der Unterwerksstrom I _Uw über das Datenübertragungssystem vom Unterwerk zum Umrichterwerk übertragen werden. Da das Übertragungssystem für die Spannungsübertragung bereits vorhanden ist, bedeutet es keine zusätzliche Materialaufwand für das gesamte System.
4. Verfahren zur Verlustminimierung mit Belastungen
Mit dem in Kapitel 3.2 beschriebenen Verfahren können nicht nur die Oberleitungsimpedanzen, sondern auch die Entfernung (zum Umrichterwerk): l = Z1/Z (19)und die Impedanz der Ersatzlast Z _Last (5) bestimmt werden. Dadurch können die Oberleitungsverluste nicht nur im Leerlauf (Kapitel 2), sondern auch mit Berücksichtigung der Streckenlasten minimiert werden.
Hat das Umrichterwerk N benachbarte Unterwerke, können die gesamte Oberleitungsverluste wie folgt berechnet werden:
Die Oberleitungsströme I _Umr,i und I_Uw,i können aus den beiden Gleichungen (13)(14) berechnet werden und sind von der Umrichterspannung, Unterwerksspannungen sowie Oberleitungsimpedanzen, Lastimpedanzen und -entfernungen abhängig. Wie in Kapitel 2 kann die optimale Umrichterspannung U _Umr,opt durch die Lösung der Gleichung:
berechnet werden.
5. Verfahren zur Minimierung der Energiekosten
Da alle Ströme im Umrichterwerk und in benachbarten Unterwerken nach Gleichungen (13) und (14) aus den Oberleitungs- und Lastimpedanzen und Umrichter- und Unterwerksspannungen bestimmt werden können, sind die gesamten Kosten K_P für die elektrische Energie wie folgt zu berechnen:
wobei die Faktoren k_umr und k_uw,i die Energiepreise für das Umrichterwerk und das i-te Unterwerk sind. Die optimale Umrichterspannung U _Umr,opt kann nun durch die Lösung der Gleichung:
berechnet werden.
Für diese Optimierung sind, wie Kapitel 4, Kenntnisse über die Streckenlasten erforderlich, die mit Hilfe des in Kapitel 3.2 beschriebenen Verfahren gewonnen werden können.

Claims

Verfahren zur Berechnung der optimalen Umrichterspannung für die minimale Oberleitungsverluste im Leerlauf für die Regelung von Bahnumrichtern, insbesondere für die Regelung von statischen Bahnumrichtern, die direkt die 16,7-Hz-15-kV-Oberleitungen speisen und über Oberleitungen mit Bahnunterwerken, die am zentralen 110-kV-16,7-Hz-Bahnstromnetz angeschlossen sind, oder mit Bahnumformerwerken, die vom 50-Hz-Landesnetz gespeist werden, verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die optimale Umrichterspannung (Spannungssollwert) u_Umr,opt aus den Spannungen der benachbarten Unterwerken u_UwA und u_UwB in Abhängigkeit von den Oberleitungsimpedanzen Z _A und Z _B berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf des optimalen Spannungssollwerts für den Umrichter nach der Gleichung: uUmr,opt(t) = C1·uUwA(t) + C2·uUwB(t)berechnet wird, wobei die beiden Faktoren nur von den Oberleitungsimpedanzen Z _A und Z _B abhängig sind.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die optimalen Umrichterspannung für Umrichterwerk mit N benachbarten Unterwerken mit der Gleichung:
berechnet wird, wobei u_Uwi(t) die Spannung des i-ten Unterwerks ist und C_i aus den Impedanzen zwischen dem Umrichterwerk und Unterwerken berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der optimalen Phasenwinkel φ_Umr,opt und Amplitude U_Umr,opt der Umrichterspannung bei N benachbarten Unterwerken aus den Unterwerksspannungen und Oberleitungsimpedanzen zwischen Umrichterwerk und Unterwerken berechnet werden und dann den zeitlichen Verlauf des optimalen Spannungssollwertes für den Umrichter mit der Gleichung: uUmr,opt(t) = UUmr,opt·cos(γ + φUmr,opt)berechnet wird, wobei γ der Phasenwinkel der Unterwerksspannung U _Uw ist.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der optimalen Phasenwinkel φ_Umr,opt und Amplitude U_Umr,opt der Umrichterspannung bei N benachbarten Unterwerken aus den Unterwerksspannungen und Oberleitungsimpedanzen zwischen Umrichterwerk und Unterwerken berechnet werden und dann in der Umrichterregelung zur Erzeugung von Zündbefehlen für die Leistungselektronik verwendet werden.
Verfahren zur Online-Bestimmung der Oberleitungsimpedanzen ohne Messung von Unterwerksströmen dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenwinkel oder die Amplitude der Umrichterspannung für die Bestimmung der Oberleitungsimpedanzen für eine Zeitdauer von Δt sprungartig oder mit einer begrenzten Steigung geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Umrichter- und Unterwerksspannungen sowie die Umrichterwerkströme als Messwerten für die Zeitpunkte: direkt vor der Spannungsänderung, vor der Beendigung der Spannungsänderung und nach der Spannungsänderung für die Berechnung der Impedanzen aufgenommen werden.
Verfahren nach Ansprüchen 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Oberleitungsimpedanzen mit Hilfe der aufgenommen Messwerten nach Gleichung (9) oder (10) oder (12) berechnet werden.
Verfahren nach Ansprüchen 6, 7 und 8 dadurch gekennzeichnet, dass der maximal zu erwartende Systemfehler für eine Impedanzmessung in Abhängigkeit der Umrichterwerkströme und der Oberleitungsimpedanzen berechnet wird und der Impedanzmesswert mit einem zu großen Fehler für die weitere Bewertungen verworfen wird.
Verfahren nach Ansprüchen 6, 7 und 8 dadurch gekennzeichnet, dass der maximal zu erwartende Systemfehler der Impedanzmessung in Abhängigkeit der Umrichterwerkströme und der Oberleitungsimpedanzen vor einer Impedanzmessung berechnet wird und die Messung erst bei einem zulässigen Systemfehler durchgeführt wird.
Verfahren nach Ansprüchen 6, 7 und 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Stromanstiegssteilheit während einer Impedanzmessung berechnet wird und der Impedanzmesswert mit einer zu großen Stromsteilheit für die weitere Bewertungen verworfen wird.
Verfahren nach Ansprüchen 6, 7 und 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Stromanstiegssteilheit vor einer Impedanzmessung berechnet wird und die Messung erst bei einer zulässigen Stromsteilheit durchgeführt wird.
Verfahren zur Online-Bestimmung der Oberleitungsimpedanzen mit Messung von Unterwerksströmen dadurch gekennzeichnet, dass die Ströme der benachbarten Unterwerke für die Impedanzberechnung zum Umrichterwerk übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungen und Ströme von Umrichter- und Unterwerken für mindestens zwei Messzeitpunkte aufgenommen werden und die Oberleitungsimpedanzen und Entfernungen sowie Höhen der Lastimpedanzen berechnet werden, entweder durch direkte Lösung von zwei Gleichungen (15) für zwei Messzeitpunkte oder durch die Lösung von mehr als zwei Gleichungen (15) mit Hilfe des Verfahrens der kleinsten Fehlerquadraten.
Verfahren nach Ansprüchen 13 und 14 dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenwinkel oder die Amplitude der Umrichterspannung zur Erhöhung der Genauigkeit der Impedanzmessungen für eine Zeitdauer von Δt sprungartig oder mit einer begrenzten Steigung geändert wird und Spannungen und Ströme von Umrichterwerk und Unterwerken für drei Messzeitpunkte: direkt vor der Spannungsänderung, vor der Beendigung der Spannungsänderung und nach der Spannungsänderung für die Berechnung der Impedanzen verwendet werden.
Verfahren zur Berechnung der optimalen Umrichterspannung für minimale Oberleitungsverluste bei Streckenbelastungen dadurch gekennzeichnet, dass die optimale Umrichterspannung (Spannungssollwert) für minimale Oberleitungsverluste u_Umr,opt aus den Spannungen der benachbarten Unterwerken in Abhängigkeit von den Oberleitungsimpedanzen und Lastenentfernungen und -impedanzen nach Gleichungen (13)(14) und (20)(21) berechnet wird.
Verfahren zur Berechnung der optimalen Umrichterspannung für die minimale Energiekosten dadurch gekennzeichnet, dass die optimale Umrichterspannung (Spannungssollwert) aus den Spannungen der benachbarten Unterwerken in Abhängigkeit von den Oberleitungsimpedanzen und Lastentfernungen und -impedanzen nach Gleichungen (13)(14) und (22)(23) berechnet wird.
Verfahren nach Ansprüchen 16 und 17 dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf des optimalen Spannungssollwertes für den Umrichter mit Hilfe von den Verfahren nach Ansprüchen 2, 3, oder 4 erzeugt wird.
Verfahren nach Ansprüchen 16 und 17 dadurch gekennzeichnet, dass der optimalen Phasenwinkel φ_Umr,opt und Amplitude U_Umr,opt der Umrichterspannung in der Umrichterregelung zur Erzeugung von Zündbefehlen für die Leistungselektronik verwendet werden.