Verbesserung der Spannungsqualitat und Aufnahmefahigkeit von Niederspannungsnetzen bei dezentraler Einspeisung durch intelligente Wechselrichter

摘要

Der Anteil regenerativer Energien an der Stromerzeugung ist in den vergangenen Jahren in Deutschland und Europa entsprechend den politischen Zielen stetig gestiegen. In der Niederspannungsebene handelt es sich dabei meistens um dezentrale regenerative Energieerzeugungsanlagen, wie z. B. Photovoltaik (PV)-Anlagen, die uber Um- bzw. Wechselrichter an das Netz angeschlossen sind. Durch zeitweise Umkehr der Lastflussrichtung treten vermehrt unzulassige Spannungsanhebungen auf. Bisherige Uberlegungen sehen eine Begrenzung der dezentralen Einspeisung vor, die politisch jedoch nicht gewunscht wird, oder den Ausbau der Netze, was im Allgemeinen hohe volkswirtschaftliche Kosten verursacht. Im Rahmen des Projektes NetzQ wird die Moglichkeit genutzt, mithilfe der verteilten Wechselrichter von Erzeugungsanlagen Blindleistung bereitzustellen, um die Aufnahmefahigkeit der Netze sowie die Spannungsqualitat zu verbessern. Netzausbau lasst sich so in vielen Fallen vermeiden, in jedem Fall aber verzogern. Zusatzlich konnen Spannungsschwankungen aufgrund fluktuierender Einspeiseleistung, etwa durch Wolkenzug, reduziert, der Blindleistungsbezug optimiert und Netzverzerrungen durch harmonische Oberschwingungsstrome kompensiert werden. Die Ansteuerung der Wechselrichter in einem Netzgebiet erfordert fur die Optimierung der verschiedenen zu ubernehmenden Aufgaben eine verteilte Erfassung relevanter Netzdaten sowie eine zentrale Regelung. Das Prinzip wird in einem realen Netz mit hohem Anteil von PV-Anlagen exemplarisch erprobt. Das Konzept ist nicht spezifisch fur PV-Anlagen, es bietet vielmehr die Basis fur den intelligenten Betrieb von Netzen der Zukunft mit verteilter Erzeugung und Speicherung und zukunftig regelbaren Lasten.