Modellierung der dynamischen Netzstützung von über Umrichter angebundenen Erzeugungsanlagen und Speichern

摘要

Umrichterbasierte Einspeisungen konnten bisher in Kurzschlussberechnungen aufgrund ihrer geringen Anzahl und ihrem verhältnismäßig geringen Kurzschlussbeitrag vernachlässigt werden. In der aktualisierten Norm zur Kurzschlussrechnung IEC 60909-0:2016 (2016) wird eine Berücksichtigung dieser Anlagen ab einem Beitrag zum Kurzschlussstrom von 5% gefordert. Der Kurzschlussbeitrag wird darin als der einer Stromquelle im Mitsystem angenähert. Das Verhalten im Gegensystem wird nicht näher definiert, und es wird angemerkt, dass dieses als projektspezifisch festzusetzen ist. Im Hinblick auf die zunehmende Verbreitung umrichterbasierter Einspei-ser können gegebenenfalls Untersuchungen nötig sein, welche eine detaillierte Abbildung des Kurzschlussverhaltens solcher Anlagen erfordern. In Österreich beschreibt die TOR D4 (2016) die Anforderungen von umrichterbasierten Einspeisern im Kurzschlussfall. Die beschriebenen Anforderungen sind aber stellenweise unzureichend definiert. In Deutschland werden in der VDE-AR-N-4110:2017-02 (2017) die Anforderungen genauer spezifiziert. Es kann angenommen werden, dass Aktualisierungen der TOR D4 (2016) diese Spezifikationen aufgreifen werden. Um die Möglichkeit zu eröffnen, eine detaillierte Untersuchung von Fehlerfällen mit Kurzschlusstrom-Beiträgen aus umrichterbasierten Einspeisern zu ermöglichen, wird im vorliegenden Beitrag ein Modell vorgestellt, welches die Anforderungen gemäß VDE-AR-N-4110:2017-02 (2017) hinsichtlich des Kurzschussverhaltens erfüllt. Anhand eines realen Netzabschnitts wird der Einfluss eines umrichterbasierten Einspeisers auf die Netzgrößen im Kurzschlussfall dargestellt. Im untersuchten Netzabschnitt wurden Netzkurzschlussversuche durchgeführt (vgl. Wurm in E&I, Elektrotech. Inf.tech. 2019), sodass ein Vergleich mit den simulierten Ergebnissen des Modells möglich ist.