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Studie Kraftwerke sollen Stromnetz vor Blackouts schützen

Redakteur: M.A. Bernhard Richter

Künftige Erzeugungsanlagen in der Niederspannung sollen sich eingeschränkt dynamisch netzstützend verhalten. Netzfehlerbedingte Abschaltung kann zu einem Einspeisungsausfall von bis zu 50 % führen

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(Flickr/Alec Perkins/CC BY 2.0)

Eine Studie untersucht erstmals umfassend, welche Auswirkungen ein solcher Fehler im Übertragungsnetz im Jahr 2022 auf dezentrale Erzeugungsanlagen in der Niederspannung hätte. Durchgeführt wurde sie von Forschern der TU Delft, Niederlande.

Diese Frage zu stellen ist extrem wichtig, da sich die installierte Leistung von erneuerbare-Energie-Anlagen bis 2022 um mindestens 40 % erhöhen wird. Im Hinblick auf die Systemsicherheit ist daher das Verhalten dieser Erzeugungsanlagen, die an das Niederspannungsnetz angeschlossen werden, bei Spannungseinbrüchen zu prüfen. So zeigt die Studie, dass eine netzfehlerbedingte Abschaltung in einigen Netzregionen dann zu einem Ausfall von 30 bis 50 % der momentanen Einspeisung

Ein Ausfall von beispielsweise 1400 MW Leistung lässt sich um 50 Prozent reduzieren, wenn Erzeugungsanlagen nicht abschalten. (Klicken zum Vergrößern.)
Ein Ausfall von beispielsweise 1400 MW Leistung lässt sich um 50 Prozent reduzieren, wenn Erzeugungsanlagen nicht abschalten. (Klicken zum Vergrößern.)
(Bild: VDE (FNN))
führen kann. Im Hinblick auf die Systemsicherheit muss deshalb die Abschaltleistung von Erzeugungseinheiten bei Spannungseinbrüchen so gering wie möglich gehalten werden. Dies vor allem, um einer Systemgefahr bei witterungsbedingt mehreren kurzzeitig aufeinander folgenden Fehlern zu begegnen. Um einem solchen Szenario vorzubeugen, sind bereits heute Anforderungen an künftige Anlagen in der Niederspannung zu definieren, also vor allem Photovoltaik-, Windkraftanlagen und Blockheizkraftwerke.

Herausforderung Netzschutz

Bisher fehlten systematische und praxisnahe Untersuchungen zum Verhalten solcher Anlagen im Fehlerfall. Diese Lücke hat die Studie des FNN jetzt geschlossen. Die Studie basiert auf einem Simulationsmodell mit 12.500 modellierten Niederspannungsnetzen und rund 950 Modellen von Erzeugungsanlagen. Konkret zeigen die Berechnungen, dass sich beispielsweise ein simulierter Wegfall von rund 1400 MW Leistung um 50 % reduzieren lässt, wenn Erzeugungsanlagen sich eingeschränkt dynamisch netzstützend verhalten. Eingeschränkte Netzstützung bedeutet, dass sich Erzeugungsanlagen bei Fehlern nicht vom Netz trennen und schnell wieder Wirkleistung einspeisen können. Im Unterschied dazu gibt es auch die vollständig dynamische Netzstützung. Hier würde die Erzeugungsanlage zusätzlich auch noch während des Fehlers aktiv Blind- und/oder Wirkstrom einspeisen, was die Werte weiter verbessert. Allerdings ergeben sich in diesem Fall neue Herausforderungen bei Netzschutzkonzepten, so dass dafür weitere Untersuchungen notwendig wären. (br)

Flickr/Alec Perkins/CC BY 2.0

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