Fuchstal Leuchtet

Inselnetzbetrieb in einem stromrichterdominierten Mittelspannungsnetz.

Prof. Dr.-Ing. Georg Kerber

Die Energiewende hat grundlegende Veränderung der Energieversorgung zur Folge. Die Stromerzeugung basiert zunehmend auf Millionen kleinen, stromrichterbasierten Erzeugern. Entsprechend fallen wesentliche Systemdienstleistungen der Großkraftwerke mit Synchrongeneratoren weg.

Im Reallabor Fuchstal wird mittels Praxisversuchen die Frage geklärt, wie in der Praxis ein stabiler Netzbetrieb in einem Netz ohne zentrale Regelungsstruktur, das ausschließlich von Stromrichtern gespeist und belastet wird, möglich ist. Im Teilprojekt „Untersuchung und Modellierung der Randbedingungen zum kontinuierlichen Betrieb eines stromrichterbasierten Inselnetzes auf Basis von erneuerbaren Energien mit Sektorkopplung“ wird davon ausgegangen, dass das Notversorgungsinselnetz grundsätzlich stabil und sicher betrieben werden kann.

Hier wird der Fokus auf die Betriebsführung im Mittel-bis langfristigen Zeitbereich und dem für den stabilen Inselnetzbetrieb notwendigen Energiemanagement gelegt. Auch die Bedienbarkeit, Schnittstelle zum Bedienpersonal zur Störungssuche bzw. Entscheidungsunterstützung (z.B. Abschaltreihenfolge) ist hier relevant, da für diesen Betriebsfall deutlich andere Anforderungen als im Normalbetrieb gelten.

Ein weiter Aspekt sind die Erfassung und Modellierung der Oberschwingungsstörpegel, welche im Fall einer reinen stromrichterbasierten Technologie nicht mehr mit den Standard-Methoden beschrieben werden können. Wesentliche andere Aufgaben bestehen in der Planung der Feldversuche sowie der gesamt-Projektkoordination.

Das Forschungsprojekt besteht den folgenden Teilbereichen:

  • Entwicklung von Regelungsstrategien für netzbildende Stromrichter mit integrierten Batteriespeichern
  • Untersuchungen zu unerwünschten Wechselwirkungen und der Analyse des Zusammenspiels von Stromrichterregelungen
  • Betrachtung der Systemstabilität in Reaktion auf Laständerungen
  • Untersuchung der Schutztechniken und selektive Abschaltmechanismen und Evaluierung von Anpassungen zur Erfüllung der Anforderungen im Inselnetzbetrieb
  • Kritische Überprüfung der bestehenden Netzparallelbetriebsparameter im Hinblick auf zukünftige Netzstabilität und Überprüfung notwendiger Anpassungen oder Überarbeitungen gemäß technisch geltender Anschlussregeln
  • Konzipierung und Evaluierung eines Regelungskonzepts für stromrichterbasierte Verbundnetze auf Basis des untersuchten stromrichterbasierten Mittelspannungsnetzes

Allgemeine Informationen zum Projekt:

  • Laufzeit: 01.08.2023 - 31.07.2026
  • Projektmitarbeiter: Konstantin Wagner
  • Zuwendungsgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, BMWK
  • Projektträger: Projektträger Jülich, PtJ
  • Datenbank: Enargus

Projektpartner