Systemvergleich von Spannungshaltungskonzepten

Die Einhaltung der Spannungsbandgrenzen im Verteilungsnetz bedingt bei hoher installierter Leistung an dezentraler Einspeisung aus Erzeugungsanlagen oft Netzoptimierungs/-verstärkungs/-ausbaumaßnahmen. Dem Netzbetreiber stehen mittlerweile viele Lösungsmaßnahmen zur Behebung des Spannungsbandproblems zur Verfügung. Innovative Konzepte wie der regelbare Ortsnetztransformator (RONT) oder die Spannungsblindleistungsregelung sind bereits serienreif und werden eingesetzt. Unklarheit herrscht oft noch darüber, welche Maßnahmen bzw. Kombinationen langfristig wirtschaftlich günstig sind und sich hinsichtlich der Netzplanung als vorteilhaft erweisen. Ein Forschungsprojekt an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg untersucht verschiedene Lösungsmaßnahmen für die Nieder- und Mittelspannungsebene systematisch und unter verschiedenen Randbedingungen, um sie wirtschaftlich, technisch und energetisch bewerten zu können.

Problem:

Der Zuabu von Erzeugungsanlagen Zubau treibt den Ausbau der Netze voran

Neue Spannungshaltungskonzepte wurden entwickelt

Bewertung/Wahl des geeigneten Konzeptes schwierig

In 20 Niederspannungsnetzen und 4 Mittelspannungsnetezn (+ zusätzliche Varianten, die das nicht-/vorhandensein von Mittelspannungsbetrieben darstellen) wird in diskreten Schritten die Integration von Erzeugungsanlagen simuliert. Der Zubau umfasst den Bereich von 0 – 100 % des möglichen Dachflächenpotenzials bei den Niederspannungsnetzen bzw. der installierten Transformatorbemessungleistung am 110-kV-Übergabepunkt bei den Mittelspannungsnetzen. Nach jedem Zubauschritt wird die maximale Spannungsanhebung und Betriebsmittelauslastung bestimmt. Bei Spannungsbandverletzungen oder der Stromtragfähigkeitsgrenze eines Betriebsmittels erfolgt ein Netzausbau. Dabei werden die Optionen RONT, die Parallelverkabelung, drei Stufen des Einspeisemanagements (Spitzenkappung auf 85 %, 70 % und 55 %), die Blindleistungsregelung (cos(\varphi), Q(U)), der Zubau von zusätzlichen Ortsnetzstationen und die Verwendung von Strangreglern untersucht.

Ziel:

Handlungsempfehlungen für die Netzplanung zur Wahl des geeigneten Spannungshaltungskonzeptes in einem vom EZA-Zubau getriebenen Verteilungsnetz