gefördert von: (FKZ 0325757G)
Optimierte Effizienz und Netzverträglichkeit bei der Integration von Erzeugungsanlagen aus Oberschwingungssicht
Das Projektziel ist die Verbesserung der aktuellen Verfahren zur Ermittlung und Bewertung der Oberschwingungsemissionen von Erzeugungseinheiten (EZE) und Erzeugungsanlagen (EZA) für alle Netzebenen. Hierbei sollen insbesondere die individuelle Netzvorbelastung und Netzresonanzen an einem Netzanschlusspunkt berücksichtigt werden. Zur Umsetzung des Gesamtziels erfolgt eine messtechnische Bestimmung der zeit- und frequenzabhängigen Netzimpedanz auf der Mittelspannungsebene bis 20 kV durch einen an der Helmut-Schmidt-Universität (HSU) entwickelten Messcontainer. Durch die Bestimmung der frequenzabhängigen Netzimpedanz kann eine verbesserte Netzintegration von Erzeugungsanlagen und Verbrauchern mit leistungselektronischer Netzkopplung erreicht werden. Dabei kann insbesondere die Projektierung und Realisierung von Wind- und Photovoltaikanlagen optimiert werden.
Erzeugungsanlagen verändern die Netzeigenschaften, weil sie wie das Netz selbst eine Innenimpedanz besitzen. Deren Impedanz weist ebenfalls eine Zeit- und Frequenzabhängigkeit auf und überlagert sich mit dem Verlauf der Netzimpedanz. Die Überlagerung kann sich positiv aber auch negativ auf die Netzqualität auswirken. Die messtechnische Bestimmung der Netzimpedanz liefert im Vergleich zu den derzeitigen angewandten Abschätzverfahren anhand von Tabellenwerten oder Simulationsprogrammen, genauere Aussagen über die mögliche Anschlusskapazität an einem Netzanschlusspunkt (NAP). Hierfür werden Anforderungen an die ausreichend genauen Modelle definiert, Validierungsprozesse erstellt und zulässige Unsicherheiten definiert. Schwerpunkt der HSU liegt in der Entwicklung neuer Ansätze zur Modellierung von Netzen und deren Vorbelastung. Durch systematische Forschung wird ein umfassenderes Verständnis der Oberschwingungsaussendung und -ausbreitung im Frequenzbereich bis 9 kHz erzielt. Damit können die aktuellen Oberschwingungs-Bewertungsverfahren verbessert werden, um ungenutzte Netzkapazitäten zum Anschluss von Windenergie; und Photovoltaikanlagen in allen Netzebenen zu erschließen und gleichzeitig oberschwingungsbedingte Störungen an Netz und Anlagen verhindert werden.
Der Fokus der HSU liegt hauptsächlich bei Forschungsaufgaben. Aufgrund der Erfahrungen/Vorarbeiten im Bereich der Impedanzmessung wurde auch die Leitung der Messkampagnen im Feld an die HSU übertragen. Das Themenfeld der HSU erstreckt sich aus Sicht der Netzebenen im Wesentlichen über die Mittelspannungs- und teilweise Hochspannungsebenen (MS- und HS-Ebenen). Insbesondere handelt es sich um die Entwicklung neuer Bewertungsverfahren bezüglich der Oberschwingungen. Diese Kenntnisse sollen anschließend in Normen berücksichtigt und durch Publikationen der Öffentlichkeit zugängig gemacht werden.
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. habil. Detlef Schulz (Projektleiter)
Marc Florian Meyer, M.Sc.
Fakultät für Elektrotechnik
Elektrische Energiesysteme
Weitere Informationen:
Projektpatner:
Letzte Änderung: 27. Mai 2021