Verbesserung der Spannungsqualität bei dezentraler Einspeisung durch gesteuerte Wechselrichter

Konferenz: Internationaler ETG-Kongress 2009 - Fachtagung 1: Intelligente Netze / Fachtagung 2: Leistungselektronik in Netzen
27.10.2009 - 28.10.2009 in Düsseldorf, Germany

Tagungsband: Internationaler ETG-Kongress 2009

Seiten: 6Sprache: DeutschTyp: PDF

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Autoren:
Witzmann, Rolf; Esslinger, Peter (Technische Universität München, Fachgebiet Elektrische Energieversorgungsnetze, Deutschland)
Grass, Norbert; Girstl, Sebastian (Ohm-Hochschule Nürnberg, Institut für Leistungselektronik, Deutschland)
Hampel, Hermann; Sebeck, Markus (iAd GmbH, Grosshabersdorf, Deutschland)
Keck, Reinhold; Adelmann, Anita (Siemens AG, Fürth, Deutschland)

Inhalt:
Die rasante Zunahme von dezentralen regenerativen Energieerzeugungsanlagen wie z.B. Photovoltaik(PV)-Anlagen in Niederspannungs-Verteilnetzen führt wegen der Invertierung der Lastflussrichtung häufig zu unzulässigen Spannungsanhebungen. In der Konsequenz werden die Netze verstärkt, auch wenn diese erhöhten Spannungen insbesondere bei fluktuierenden Einspeiseanlagen nur temporär auftreten und die Betriebsmittel thermisch bei weitem nicht ausgelastet sind. Weiterhin wird mit zunehmendem Einsatz von Leistungselektronik in den Lasten die Spannungsqualität durch Blindleistungsbezug und harmonische Oberschwingungen beeinflusst. Das hier beschriebene Konzept im Projekt NetzQ nutzt die Möglichkeit der verteilten Wechselrichter von Erzeugungsanlagen zur Blindleistungsbereitstellung um die Netzqualität zu verbessern. Durch Blindleistungsbezug bei gleichzeitiger Wirkleistungseinspeisung kann die Netzspannung auf zulässige Werte begrenzt werden. Netzausbau lässt sich so in vielen Fällen vermeiden, in jedem Fall aber verzögern. Zusätzlich können Spannungsschwankungen aufgrund von fluktuierender Einspeiseleistung bedämpft, der Blindleistungsbezug optimiert, Netzverzerrungen durch harmonische Oberschwingungsströme reduziert und Spannungsunsymmetrien ausgeglichen werden. Die Ansteuerung der verteilten Wechselrichter in einem Netzgebiet erfordert für die Optimierung der verschiedenen zu übernehmenden Aufgaben eine verteilte Erfassung relevanter Netzdaten sowie eine zentrale Regelung. Netzdaten und Regelparameter werden über das Verteilnetz mittels DLC(R) (Distribution Line Carrier) Kommunikation übertragen. Das Prinzip wird in einem realen Netz mit einem hohen Anteil von PV-Anlagen exemplarisch erprobt. Das Konzept ist nicht spezifisch für PV-Anlagen, es bietet vielmehr die Basis für den intelligenten Betrieb von Netzen der Zukunft mit verteilter Erzeugung und Speicherung und zukünftig regelbaren Lasten.