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Niederspannungsregelung zur Integration von Energieerzeugungsanlagen ins Hochspannungsnetz

Gridcode

Die Netz- und Systemregeln der Übertragungsnetzbetreiber, auch Gridcode oder Transmissioncode genannt, dienen als Anforderungen für Erzeugungsanlagen am Hoch- und Höchstspannungsnetz. In Deutschland wird dazu das Regelwerk VDE-AR-N 4120 herangezogen. Gridcodes werden global angewandt. Die Systemstabilität steht dabei im Vordergrund.

VDE-AR-N 4120

Die VDE-AR-N 4120 beschreibt die technischen Bedingungen für den Anschluss und Betrieb von Kundenanlagen an das Hochspannungsnetz (TAB Hochspannung). Die Anwendungsregel erläutert Bedingungen für den Netzanschluss wie beispielsweise erlaubte Flicker – und Oberschwingungspegel oder Blindleistungsverhalten.
Speziell für Erzeugungsanlagen gelten Regeln, welche netzdienlich wirken. Um diese einzuhalten, ist es dem Hersteller erlaubt, Zusatzgeräte zur verwenden. Dies ist beim Betrieb als auch beim Erlangen der Anlagen-Zertifikaten zu berücksichtigen.


Wesentliche Anforderungen der Spannungsstabilität


Quasistationärer Betrieb (47,5 Hz bis 51,5 Hz)

Erzeugungsanlagen dürfen sich im Bereich von 96 kV bis 123 kVA nicht vom Netz trennen. Dies entspricht einem erweitertem Spannungsbereich von UN -13 % bis UN +12%. Spannungsgradienten < 5% UN/min werden als quasistationär angesehen.

Bei einem Sprung von 10% darf sich die Erzeugungseinheit nicht vom Netz trennen, wenn die Erzeugungsanlage zuvor in einem stationären Zustand war.

Dynamische Netzstützung

Ziel der dynamischen Netzstützung ist es, eine ungewollte Abschaltung von Erzeugungsleistung und damit eine Gefährdung der Netzstabilität zu verhindern.

Eine Erzeugungsanlage darf sich nicht vom Netz trennen bei:

  • 1,30 UN für 100ms
  • 1,25 UN für 20s
  • 1,15 UN für 60s
  • 0,80 UN für 60s

Viele Komponenten in der Erzeugungsanlage sind für langandauernde Überspannungen nicht ausgelegt. 

 

Bild

 

Niederspannungsregelsystem LVRSys™

Das LVRSys™ regelt Überspannungen innerhalb von 15 – 25ms aus und verbessert die statische Spannungshaltung innerhalb der Erzeugungsanlage. Das Längsreglersystem hilft dabei die Zertifikate nach VDE-AR-N 4120 zu erlangen. Dabei kann das System bei 400 V als auch bei 690 V - Netzen eingesetzt werden. Durch die kompakte Bauweise kann es leicht in kundeneigene Schaltschränke integriert werden.  

Das System kann als Rucksack für Eigenbedarfstransformatoren verstanden werden. Die Regelung erfolgt direkt am Transformator (regelbarer Ortsnetztransformator). Die Regelgeschwindigkeit durch die Thyristortechnologie ist jedoch deutlich schneller.

Vorzüge:
  • Integration in kundeneigene Schaltschränke
  • Reaktionszeit <25 ms
  • Netzebene 400 V & 690 V
  • Ausführung als Längsregler ohne Eigenbedarfstransformator
  • Ausführung als regelbarer Transformator mit Thyristortechnologie

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