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EE-Netzimpedanzmessung im Verteilnetz

Eckdaten

Name des Projekts
EE-Netzimpedanzmessung im Verteilnetz
Projektkategorie
Netze
Förderzeitraum
01.12.2016 – 20.11.2020
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi.IIIC4)
Standort
Hamburg
Technische Inbetriebnahme der Anlage
2017-2019

Kontaktdaten

Prof. Dr.-Ing. Detlef Schulz
Tel.: +49 (0)40 6541-2757
detlef.schulz@hsu-hh.de

Helmut Schmidt Universität
Holstenhofweg 85
22043 Hamburg

Das übergeordnete Ziel des Fördervorhabens NEW 4.0 ist die 100%-Versorgung der Verbraucher in den Regionen Schleswig-Holstein und Hamburg mit Erneuerbarer Energie. Einen wichtigen Teil zur Erreichung des Zieles möchte die Helmut-Schmidt-Universität mit Hilfe von Netzimpedanzmessungen auf der 10-kV- und 110-kV-Ebene beitragen und den Einfluss von EE-Einspeisung, Verbrauchersteuerung und unterschiedlicher Netzkonstellationen auf die Netzimpedanz untersuchen.

Im Fokus

  • Netzimpedanzmesscontainer
  • Zeit- und frequenzabhängige Netzimpedanzmessung
  • Netzanschlusskapazität
  • Netzrückwirkungen
  • Oberschwingungen
Problemanalyse

Der Anschluss von Erneuerbaren-Energien-Anlagen an das Stromnetz beeinflusst die Spannungsqualität im Netz. Der von der HSU entwickelte Messcontainer misst die zeit- und frequenzabhängige Netzimpedanz. Technische Herausforderungen liegen in der sicheren Behandlung hoher Spannungen.

Ziel(e) des Teilprojekts

Die Netzimpedanzmesscontainer sind auf der Mittel- und Hochspannungsebene erfolgreich im Dauerbetrieb getestet worden.

Motivation und angestrebter Nutzen

Durch die gewonnen Erkenntnisse zur Netzimpedanz kann eine Bewertung der Anschlusskapazität an die Netze vorgenommen werden. Dies trägt zu einer vorausschauenden Netzplanung bei, was schlussendlich der Netzstabilität und Versorgungssicherheit dient.

Aktivitäten

Schlüsselbausteine des Projekts sind der Bau und die Inbetriebnahme von Messgeräten für die Netzimpedanz (Messcontainern) sowie die Datenerhebung und -auswertung. Die von der HSU entwickelten Netzimpedanzmesscontainer sind an geeigneten Netzknoten getestet und deren Ergebnisse ausgewertet und analysiert worden. Insgesamt wurden bereits vier Messkampagnen auf der Mittelspannungsebene (eine weitere auf der Mittelspannungsebene und eine auf der Hochspannungsebene ausstehend) durchgeführt.

Ressourcen

Ausführender Partner ist die Professur Elektrische Energiesysteme der Helmut-Schmidt-Universität (HSU) in Kooperation mit dem Verteilnetzbetreiber Stromnetz Hamburg (SNH).

Erkenntnisse

Kernererkenntnisse

Die reale Frequenzabhängigkeit der Leitungs- und Netzparameter kann durch gängige Simulationstools oft nur eingeschränkt erfasst werden, die Messung hingegen liefert die jeweilig vorherrschende Netzimpedanz. Durch Feldtests konnte ein funktionierendes Anschlusskonzept entwickelt und erprobt werden.

Herausforderungen oder Hindernisse

Aufgrund der Covid-19-Pandemie und der daraus resultierenden Dienstreiseverbote sind insbesondere praktische Arbeiten an dem Hochspannungsmesscontainer weit in Verzug geraten. Messkampagnen in der Mittelspannungsebene konnten mit leichten zeitlichen Verzögerungen wieder aufgenommen werden.

Verwertung

Aus den Messungen werden durch die simulative Netznachbildung und Vergleiche mit Netzimpedanzberechnungen aus Simulationstools verbesserte Simulationsmodelle zum Impedanzfrequenzgang angestrebt. Darüber hinaus wurde seitens der Verteilnetzbetreiber großes Interesse geäußert die Messkampagnen über das Projektende hinaus auszuweiten.

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Wir sagen Tschüss!

Das Modellprojekt "Norddeutsche Energiewende 4.0" ist beendet. Mehr über die Hintergründe, Meilensteine und Ergebnisse finden sie aber auch weiterhin auf dieser Website.