EE-Netzimpedanzmessung im Verteilnetz
Eckdaten
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.
Bei den Netzanschlüssen der Netzimpedanzmesscontainer müssen eine Vielzahl an technischen und organisatorischen Randbedingungen geklärt werden. Bei den beiden Messcontainern liegen die technischen Herausforderungen in der sicheren Behandlung der hohen Spannungen und den hohen gepulsten Leistungen.
Helmut Schmidt-Universität
Im Fokus
- Netzimpedanzmesscontainer
- Zeit- und frequenzabhängige Netzimpedanzmessung
- Netzanschlusskapazität
- Netzrückwirkungen
- Oberschwingungen
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.
Die Netzimpedanzmesscontainer sind auf der Mittel- und Hochspannungsebene erfolgreich im Dauerbetrieb getestet worden.
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.
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.
Ausführender Partner ist die Professur Elektrische Energiesysteme der Helmut-Schmidt-Universität (HSU) in Kooperation mit dem Verteilnetzbetreiber Stromnetz Hamburg (SNH).
Erkenntnisse
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.
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.
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.
