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Ausgewählte Ausgabe: 9-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Kein Blindflug bei Blindleistung

DIGITALISIERUNG | Die fluktuierende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energieträgern verändert die Arbeit der Netzbetreiber und Stromerzeuger nachhaltig. Um weiterhin eine hohe Versorgungsqualität zu garantieren, stehen Übertragungsnetz- und Verteilnetzbetreiber in der Pflicht, Schwankungen abzufedern. Eine IT-gestützte Regelungstechnik schafft die Voraussetzung, Wirk- und Blindleistung dynamisch aufeinander abzustimmen, um die Spannungsstabilität im Netz zu garantieren, Grenzwerte einzuhalten und gleichzeitig den Blindleistungshaushalt zu optimieren. In einem aktuellen Projekt mit Feldtest werden Praxistauglichkeit und wirtschaftliches Potenzial geprüft.


Im Offshore-Windpark alpha ventus ist der BTC-Grid-Agent-Netzregler erfolgreich als übergeordnetes System zur Regelung von Wirk- und Blindleistung im Einsatz.

Im Offshore-Windpark alpha ventus ist der BTC-Grid-Agent-Netzregler erfolgreich als übergeordnetes System zur Regelung von Wirk- und Blindleistung im Einsatz.

In der Strom- oder (genauer formuliert) Energieversorgung gilt ein eherner Grundsatz: Spannung und Frequenz der Übertragungs- und Verteilnetze müssen stabil sein. Allein auf diesem Wege lässt sich eine hohe Versorgungsqualität garantieren. Zudem würde ein Über- oder Unterschreiten der Spannungsgrenzen in der Netzinfrastruktur oder bei Netzkunden Schäden verursachen. Ein wesentlicher Stellhebel insbesondere in Verteilnetzen, das Niveau der Spannung innerhalb der zulässigen Grenzen zu halten, ist die Blindleistung, die für den Aufbau des Magnetfeldes zum Transport des Wechselstroms benötigt wird. Mit ihrer Hilfe werden bekanntlich Spannungsabweichungen im Netzbetrieb aufgefangen und korrigiert. Aus technischer Warte besteht damit selbstverständlich ein enger Zusammenhang zwischen Blindleistung, Wirkstromeinspeisung und Netzdimensionierung. Die einfache Daumenregel lautet: Je höher der Anteil der Blindleistung im Netz ist, desto geringer fällt die verfügbare Kapazität für Wirkleistung aus. Wird die Blindleistung allerdings zu stark begrenzt, fällt die Spannung ab und der Energiefluss wird beeinträchtigt. Für Verteilnetzbetreiber ist zudem die Blindleistung (und ihre Steuerung) von dezentralen Energieanlagen sehr interessant, da diese aktuell kostenlos zur Verfügung steht.

Alle Beteiligten müssen beim Bereitstellen von Blindleistung einen Beitrag leisten

Die Herausforderung für den gesamten Netzbetrieb auf allen Ebenen lautet, die Blindleistung auf dem passenden Niveau zu halten. Ist dies an einem Knoten im Netz nicht der Fall, muss die benötigte Blindleistung entsprechend angeliefert werden. Im Falle der traditionellen Stromerzeugung mit konventioneller Kraftwerkstechnologie war diese Aufgabe vergleichsweise unproblematisch zu erledigen. Der umfassende Strukturwandel in der Energieversorgung, der als Folge des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) eine stetig wachsende Zahl dezentraler, volatiler Erzeuger und die Abkehr von der eindimensionalen lastorientierten Betrachtung prägt, verändert die Spielregeln nachhaltig. Die Bereitstellung von Blindleistung durch dezentrale Energieanlagen macht dies offensichtlich. Künftig ist folglich ein aktives Management vonnöten, für das alle Beteiligten – Nutzer, Erzeuger sowie Betreiber der vor- und nachgelagerten Netze – einen Beitrag leisten müssen.
Dezentrale Energieanlagen in ein ganzheitliches Blindleistungsmanagement der Verteilnetze oder darüber hinaus in die Kaskade des Gesamtsystems einzubinden, ist fraglos ein wesentlicher Baustein des zukünftigen Energiesystems. Daneben entsteht im Zuge der Digitalisierung des Netzausbaus ein immer leistungsstärkeres Angebot an technischen Hilfsmitteln, die kosteneffizient Spannungsprobleme und Netzengpässe in Verteilnetzen abfedern und den Blindleistungshaushalt optimieren [1].

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Autoren

 Sandra Steinert

BTC Business Technology Consulting AG, Oldenburg

Dr.-Ing. Matthias Rohr

BTC Business Technology Consulting AG, Oldenburg
www.btc-ag.com

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