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Regelbare Ortsnetztrafos: Die Alternative zum Netzausbau

15. April 2013, 16:04 Uhr | Heinz Arnold

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ABB

Auch ABB bietet mit dem PCS100 AVR LV eine 400-kVA-Spannung regelnde Einheit an, wobei AVR für Active Voltage Regulator steht. Er kann die Netzspannung im Niederspannungsnetz dynamisch und kontinuierlich auf ±10% anpassen. Die Regelgenauigkeit beträgt ±2% maximal, der Wirkungsgrad liegt bei 99%. Der PCS100 AVR LV kann neben einer existierenden Ortsnetzstation als Nachrüstoption installiert werden, oder er kann das Herz einer neuen Ortsnetzstation bilden. In Europa arbeiten bereits mehr als zehn Pilot-Versionen in verschiedenen Projekten. Diese Typen sind ausschließlich mit Leistungshalbleitern zur Regelung ausgestattet. Der Vorteil liegt laut ABB darin, dass sie gegenüber der elektromechanischen Stufenschaltertechnik eine sehr viel höhere Regelgeschwindigkeit und Regelgenauigkeit erreichen - eben aufgrund der stufenlosen Regelung.

Im Oktober letzten Jahres haben ABB, Telekom und EnBW Ostwürttemberg Donau-Ries (ODR) in Wechingen-Oberdorf im schwäbischen Landkreis Donau-Ries Deutschlands erste intelligente Ortsnetzstation mit stufenloser Spannungsregelung in Betrieb genommen. Das Nördlinger Ries ist ein Gebiet mit sehr hohem Anteil an erneuerbaren Energien. ABB hat die Station einschließlich Systemtechnik geliefert, die EnBW ODR integriert sie in ihren Netzbetrieb und die Telekom bindet die Erzeuger im Netzabschnitt über eine Kommunikationsplattform ein, die Daten zwischen dezentralen Erzeugern, der intelligenten Ortsnetzstation und der Netzsteuerung austauscht. Weitere spannungsregelnde Einheiten von ABB werden unter anderem derzeit im Rahmen des RWE-Smart-Country-Projekts in Bitburg/Prüm getestet.

Zur Hannover Messe hat ABB aber auch einen neuen Typ vorgestellt, der mit einem elektromechanischen Stufenschalter arbeitet. Er ist kostengünstiger als die elektronisch gesteuerten Typen, dafür regelt er aber nicht stufenlos. Die jeweiligen Einsatzbedingungen entscheiden, welcher Typ sich jeweils am besten eignet.

Ein großer Vorteil der spannungsregelnden Einheiten vom Typ PCS100 AVR LV ist laut Volker Knack, Marketing Manager Smart Grids von ABB, dass er sich auch mobil einsetzen lässt. So können Versorger kurzfristig Spannungshaltungsprobleme lösen und den Netzausbau zumindest verzögern. Insgesamt sieht er die regelbaren Ortsnetztransformatoren zwar als ein künftig sehr wichtiges Betriebsmittel an, allerdings stellen sie auch nicht das alleinige Allheilmittel dar. Wichtig sei es, die kritischen Netzabschnitte zu identifizieren und in den betreffenden Ortsnetzstationen Messeinrichtungen zu installieren. Mittels der Messwerte ließe sich ermitteln, ob tatsächlich ein RONT installiert werden sollte oder ob es ein etwas größerer herkömmlicher Ortsnetztrafo auch tut, etwa in Zusammenarbeit mit weiteren Komponenten für die Spannungshaltung. »ABB verfügt über ein breites Portofolio an Produkten für die Spannungshaltung«, so Knack. Aus seiner Sicht ist die Netzanalyse deshalb der erste Schritt. Sie bestimmt, ob es sinnvoll ist, in bestimmten Fällen die Netztopologie zu ändern, und das wiederum bestimmt, welche Betriebsmittel Einsatz finden.

Und die Analyse sollte nicht nur beim Niederspannungsnetz stehen bleiben. So hat ABB mit der Version PCS100 AVR MV eine spannungsregelnde Einheit für den Einsatz im Mittelspannungsnetz entwickelt. Der 8-MVA-Typ ist in einem ländlichen 20-kV-Netz integriert, sein Korrekturbereich liegt bei ±10%, die Regelgenauigkeit erreicht ±3% maximal und der Wirkungsgrad über 99%. Diese Mittelspannungseinheit kann bei großer dezentraler Einspeisung in die Nieder- und Mittelspannungsnetze zahlreiche RONTs ersetzen. Eine solche Anlage arbeitet bereits in einem RWE-Mittelspannungsnetz. Der Einsatz konnte einen konventionellen Netzausbau, verbunden mit Kabelmaßnahmen, vermeiden und ermöglicht zusätzliche Integration der dezentralen Erzeugung in diesem Netzgebiet.