Das Projekt "NEDO - Netzschutz in stromrichter-dominierten Netzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) - Institutsteil Kassel durchgeführt. Die strukturellen Veränderungen in Verteilnetzen durch stromrichter-gekoppelte Erzeugungsanlagen stellen die Schutztechnik vor Herausforderungen, die nicht ausreichend beschrieben sind. Die Hauptziele dieses Vorhabens sind, die Veränderungen im Verteilungsnetz bezogen auf die Anforderungen des Netzschutzes bei einem hohen Anteil dezentraler Einspeisung aufzuzeigen. Dabei konzentrieren sich die Arbeiten auf drei Aspekte, nämlich die Kurzschlussstrombeiträge marktüblicher Stromrichter für unterschiedliche Fehlerarten messtechnisch zu erfassen und für den Einsatz in der Netzplanung und bei der Netzberechnung aufzuarbeiten, sowie die Machbarkeit eines neuen Verfahrens zur Kompensation von Erdschlussströmen zu untersuchen, sowie die Auswirkungen auf den Netz- und Anlagenbetrieb darzustellen. Außerdem wird die Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu alternativen technischen Verfahren abgeschätzt. Der Arbeitsplan startet mit der Analyse und Beschreibung von Szenarien der Veränderungen im Verteilnetz. Danach teilt sich das Vorhaben einerseits in Messung und Beschreibung des Kurzschlussstrombeitrages von stromrichter-gekoppelten Erzeugungsanlagen und andererseits in Untersuchungen zur Machbarkeit eines neuen Verfahrens zur aktiven Kompensation kapazitiver Erdschlussströme und Entwicklung einer Regelungsstrategie. Abschließend erfolgt die Simulation von Fehlerfällen auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse. Für das Kompensationsverfahren wird eine Wirtschaftlichkeitsabschätzung vorgenommen.
Das Projekt "Teilvorhaben: EVW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Energieversorgung Wenzenbach GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Erforschung und der Entwurf eines neuartigen Hybrid-Kompensators, der mehrere Systemdienstleistungen wie Erdschlussstromkompensation unter Berücksichtigung neuer Anforderungen wie die Kompensation höherfrequenter Harmonischer sowie die Stabilisierung eines Verteilnetzes durch Einspeicherung und Rückspeisung von Energie bei variierender regenerativer Einspeisung in einer einzigen Anlage vereint. Vorgehen: EVW wirkt mit bei der Netzanalyse, der Systemspezifikation, der Implementierung des Umrichtersystems sowie der Systemverifikation. Es wird eine Analyse der existierenden und funktionierenden Verteilnetze mit den übrigen Konsortialpartnern durchführt. Die Kommunikationsinfrastruktur und -anbindung wird von EVW betrachtet, sowie eine Definition von erforderlichen Schnittstellen, um die interdisziplinäre Kommunikation zwischen den technischen Bauteilen und einer vorhandenen Leitstelle zu gewährleisten. In der Umsetzungsphase legt EVW Wert auf Aspekte der Versorgungssicherheit. In der Spezifikations- und Auslegungsphase stellt EVW die Kommunikation zwischen den Projektpartnern sicher, um eine Erfüllung der wissenschaftlichen und technischen AP-Ziele zu gewähren. EVW leitet die Zusammenführung des Hybridspeicher-Gesamtsystems während der Implementierungsphase unter den technischen und regulatorischen Aspekten sowie der IKT. Es wird die Erfüllung der wissenschaftlichen Ziele und technischen Kriterien aus den vorhergehenden APs überwacht. EVW tritt in seiner Rolle als innovatives Energieversorgungsunternehmen auf. Der Schwerpunkt der Arbeit beruht auf der Analyse, Planung und Umsetzung von IKT und deren Schnittstellen. EVW übernimmt die Leitung zur Koordination des Hybridspeicher-Gesamtsystems in der Spezifikations-, Auslegungs- und Umsetzungsphase. Eine Sicherstellung der wissenschaftlichen und technischen AP-Ziele ist zu erreichen. Es werden die wissenschaftlichen Ziele und technischen Kriterien aus den grundlegenden APs überwacht.
Das Projekt "Teilvorhaben: SWH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtwerk Haßfurt GmbH durchgeführt. Ziel ist die Erforschung und der Entwurf eines neuartigen Hyb-Kom, der mehrere SDL in einer einzigen Anlage vereint: u.a. Optimierung der Erdschlussstromkompensation (mit Kompensation höherfrequenter Harmonischer) oder Stabilisierung des Netzes durch Einspeicherung und Rückspeisung von Energie bei variierender regenerativer Einspeisung. Vorgehen: Durch elektrotechn. Modellierung und Simulation eines Beispiel-Verteilnetzes werden die Anforderungen an den Hyb-Kom spezifiziert. Zunächst wird ein Kleinleistungs-Laboraufbau als Plattform für die Erforschung, Implementierung und Validierung der benötigten Funktionalitäten und Algorithmen realisiert. Dann wird das Speichersystem aus RedOx-Flow-Bat./Schwungmassenspeicher hinsichtlich Leistung und Kapazität ausgelegt. Es folgen: Feldaufbau, Skalierung auf Feldniveau und Integration aller Komponenten in das Netz des Verteilnetzbetreibers. Das Monitoring des Feldaufbaus und seines Verhaltens unter realen Bedingungen soll Aufschluss über seine Systemeigenschaften liefern und Optimierungen ermöglichen. SWH wird die Netzinfrastruktur für die Implementierung des Hybridkomp bereitstellen und sich an dessen Erforschung, auch in WW mit bereits bestehenden Erzeugungs-, Umwandlungs- und Speichereinrichtungen, beteiligen. Ein wichtiger Aspekt für SWH ist, neben der Bereitstellung von SDL, wie Oberschwingungsreduktion, Wirkleistungseinspeisung und Blindleistungskompensation, die Optimierung der Erdschlusskompensation im Hinblick auf eine Zunahme umrichterbasierter Einspeiser und Lasten. Durch IKT Anbindung des Systems an das vorhandene Netzleitsystem sind Messwerte anderer Messpunkte im Verteilnetz verfügbar und können für die Fehlererkennung und -analyse genutzt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: KSA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KAUTZ Starkstrom-Anlagen GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Erforschung und der Entwurf eines neuartigen Hybrid-Kompensators, der mehrere Systemdienstleistungen in einer einzigen Anlage vereint. Hierzu zählen u.a. die Optimierung der Erdschlussstromkompensation unter Berücksichtigung neuer Anforderungen wie die Kompensation höherfrequenter Harmonischer sowie die Stabilisierung des Netzes durch Einspeicherung und Rückspeisung von Energie bei variierender regenerativer Einspeisung. Vorgehen: Durch elektrotechnische Modellierung und Simulation eines Beispiel-Verteilnetzes werden die Anforderungen an den Hybrid-Kompensator spezifiziert. Zunächst wird ein Kleinleistungs-Laboraufbau als Plattform für die Erforschung, Implementierung und Validierung der benötigten Funktionalitäten und Algorithmen realisiert. Zeitgleich wird das Speichersystem aus RedOx-Flow-Batterie und Schwungmassenspeicher hinsichtlich Leistung und Kapazität ausgelegt. Zur Validierung der Funktionsfähigkeit im realen Netzbetrieb wird nach erfolgreicher Laborerprobung ein Feldaufbau errichtet. Der Laboraufbau wird auf Feldniveau skaliert; es werden alle Komponenten zusammengeführt und in das Netz des Verteilnetzbetreibers integriert. Das Monitoring des Feldaufbaus und seines Verhaltens unter realen Bedingungen soll Aufschluss über seine Systemeigenschaften liefern und Optimierungen ermöglichen. Kautz strebt die Analyse der wesentlichen benötigten Systemdienstleistungen am Beispiel mehrerer unterschiedlicher Verteilnetze mit hoher dezentraler, regenerativer Einspeisung an. Ebenso den Entwurf eines informations- und kommunikationstechnisch angebundenen, auf der Mittelspannungsebene wirkenden, umrichterbasierten Systems , das die zentralen Systemdienstleistungen integriert. Dabei sollen die grundsätzlichen elektrotechnischen Gegebenheiten, und vor allem deren Unterschiede, in den zu untersuchenden Verteilnetzen untersucht, abgebildet, bewertet und lösungstechnisch abgebildet werden.