Können Wechselrichter dazu beitragen, Spannung und Frequenz der Netze zu stabilisieren?
»PV-Symphonie«: Testnetz für optimierte Wechselrichter
Die Wissenschaftler des Fraunhofer IWES (Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik) entwickeln im Projekt „PV-Symphonie“ ein Niederspannungs-Testnetz, in dem sie die Wechselwirkungen der Wechselrichter mit dem Netz sowie mit realen Lasten, also Stromverbrauchern, und anderen Netzkomponenten untersuchen wollen.
Das bestehende Stromnetz ist unter veralteten Voraussetzungen aufgebaut worden: Der Strom sollte nur in eine Richtung von den zentralen Kraftwerken zum Verbraucher fließen. Wegen der dezentral erzeugten erneuerbaren Energien findet jetzt auch ein bidirektionaler Energiefluss statt, und die Verbraucher sind gleichzeitig Erzeuger geworden. Rund 80 Prozent der installierten Photovoltaikanlagen sind in das Verteilnetz integriert, das als Niederspannungsnetz an die Haushalte angeschlossen ist. Diese umgekehrte Lastflussrichtung beeinflusst die elektrischen Netzeigenschaften. Aufgrund der dafür nicht ausgelegten, unflexiblen Netzbetriebsmittel können zum Beispiel unzulässige Spannungserhöhungen die Folge sein.
Inwiefern man Wechselrichter dazu nutzen kann, Spannung und Frequenz der Netze zu stabilisieren, untersucht der Fachbereich Anlagentechnik und Netzintegration des Fraunhofer IWES.Von besonderem Interesse sind Netzdienstleistungen im Kurzzeitbereich, die durch eine schnelle Leistungsregelung der Wechselrichter bereitgestellt werden könnten.
Darüber hinaus sollen Maßnahmen zur Verbesserung der Spannungsqualität und elektromagnetischen Verträglichkeit untersucht werden. In bisher existierenden Testnetzen sind ausschließlich Stromverbraucher vorgesehen, keine Erzeuger – solche Testumgebungen sind für aktuelle Fragestellungen unbrauchbar. Aus den Forschungsarbeiten in PV-Symphonie sollen notwendige Funktionen von Wechselrichtern ersichtlich werden, die anschließend in Normungsarbeiten einfließen können, um die Umgestaltung der Netze zu unterstützen.
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