Verbesserung der Spannungsqualitat durch Kompensationsmodule auf virtuellen Synchronmaschinen in schwachen Netzen mit BHKW-Einspeisungen

摘要

Die elektromechanische Synchronmaschine ist im Bereich der elektrischen Energieerzeugung bislang das vorherrschende Betriebsmittel und pragt daher das Verhalten elektrischer Netze. Ihre speziellen Eigenschaften gewahrleisten den stabilen Betrieb vieler Erzeugungsanlagen am Netz, eine automatische Lastaufteilung und die Dampfung von Pendelvorgangen. Die rotierende Masse ist fur die dynamischen Eigenschaften und die Stabilitat des Netzes im Kurzzeitbereich massgeblich. Mit der Virtuellen Synchronmaschine (VISMA) wurde an der TU Clausthal ein Wechselrichter entwickelt, der sich statisch und dynamisch am Netz analog einer elektromechanischen Synchronmaschine verhalt. Neben dem Synchronmaschinen-modell konnen auch verschiedenen Kompensationsalgorithmen auf dem VISMA-System ausgefuhrt werden, wobei nachfolgend Arbeitsweise und Wirkung des Moduls zur Schwingungskompensation vorgestellt wird. Innerhalb eines inselnetzfahigen Mikro-Netzes eines Clausthaler Forschungsinstituts, in dem mehrere BHKW-Systeme betrieben werden, treten beim Ubergang in den Inselbetrieb und BHKW-Speisung des Netzes Netzspannungsschwingungen auf, die unbehandelt zum Netzausfall fuhren. Die experimentellen Untersuchungen zeigen, dass die Wirkung des Kompensationsmoduls im untersuchten Mikronetz die netzweite 8-Hz-Storschwingung erfolgreich kompensiert. Die Moglichkeit, diese Netzspannungsschwingung auch durch den virtuellen Dampfer der Maschinennachbildung der VISMA allein zu unterdrucken, ist Gegenstand kunftiger Untersuchungen.