versorgungszuverlässigkeit und spannungsqualität aus sicht...
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Versorgungszuverlässigkeit und
Spannungsqualität aus Sicht des FNN
Richard Huber, Netze BW GmbH
Vorsitzender LK Nieder-/Mittelspannung
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Ein Unternehmen der EnBW
Versorgungs-zuverlässigkeit und Spannungs-qualität
Netze BW GmBH
Richard Huber
Leiter Betrieb Strom-/Gasnetze
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02. Oktober 2013 FNN – Workshop | Seite 3
Spannungsqualität
Die Spannungsqualität wird bestimmt durch
das Netz des Netzbetreibers (z.B. Schalthandlungen)
Netzrückwirkungen von Erzeugungsanlagen und Verbrauchsgeräten beim Kunden
weitere Einflussgrößen, wie z.B. atmosphärische Erscheinungen (u.a. Gewitter, Sturm oder Raureif) oder fremde Einwirkungen (u.a. Kabelschaden durch Bagger), die zu Erdschlüssen oder Kurzschlüssen führen können.
Notwendiger Netzbetrieb
nur indirekt durch normative
oder vertragliche Festlegungen
beeinflussbar
Unsicherheit über Verursacher. Die Ursache kann z.B. beim gestörten Netzkunden selbst, bei einem anderen Netzkunden (z.B. in der Nachbarschaft) oder beim Netzbetreiber liegen. Dabei sind auch Überlagerungen möglich.
Nicht oder kaum
beeinflussbar
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Netzentwicklung Energiewende
4 I Netze BW GmbH | Richard Huber
Systemdienstleistungen durch den
Verteilnetzbetreiber!
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Netzausbau Hochspannung: Netzausbauplan
2014
Grundsatz: NOVA-Prinzip (Netz-Optimierung vor
Verstärkung vor Ausbau)
5 Netze BW GmbH | Richard Huber
Prognosen Regionalisierung Berechnung und
Analyse
konkrete
Maßnahmen
Instal l ier te EEG-Leistung in Baden-Württemberg
14.000 MW
Minimallast: 3.000 MW
7.000 MW
Maximallast: 9.300 MW
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Nichtverfügbarkeit SAIDI in min/a (ohne Geplante Ausschaltungen, ohne Höhere Gewalt, inkl. Weiterverteiler)
Netze BW GmbH | Richard Huber 6
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Nichtverfügbarkeit SAIDI in min/a (ohne Geplante Ausschaltungen, mit Höherer Gewalt, inkl. Weiterverteiler)
Netze BW GmbH | Richard Huber 7
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Beispielhafte Spannungseinbrüche und Störfestigkeit gemäß Information
Technology Industry Council (ITIC)-Kurve
8 Fördererkreis 2014
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Beispielhafte Spannungseinbrüche und Störfestigkeit gemäß Information
Technology Industry Council (ITIC)-Kurve
Gemessene Spannungseinbrüche
Das Ausfallverhalten von elektronischen Geräten hängt hauptsächlich von der
Restspannung und der Dauer des Einbruchs ab.
Die ITIC-Kurve stellt diesen Zusammenhang als Richtwert zur Auslegung von
elektronischen Geräten hinsichtlich Störfestigkeit dar.
Diese ITIC-Grenzkurve wurde in weiten Bereichen der Industrie als Vergleichsmaßstab für
alle Arten von Betriebsmitteln übernommen.
9 Fördererkreis 2014
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Störfestigkeit gemäß Geräte-Normen Netzbetrieb
Die Praxis-Beispiele zeigen, dass es immer noch zu Geräte-Ausfällen auf Netzkunden-Seite
kommt, da selbst die technisch unvermeidbar auftretenden Spannungseinbrüche von den
Geräten nicht beherrscht werden.
Geräte-Normen fordern keine Störfestigkeit gegen tiefe Spannungseinbrüche über 10/20 ms
hinaus (Gefahr von Produktionsausfällen).
Fachgrundnorm EN 61000-6-2 Fachgrundnorm EN 61000-6-1 Produktnorm EN 55024
10 Fördererkreis 2014
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Zeitliche Entwicklung der auf die Stromkreislänge bezogenen
kurzschlussartigen Fehler aus der FNN-Störungsstatistik
Die zeitliche Entwicklung zeigt keine Auffälligkeiten.
Es ist von einer stabilen Situation auszugehen.
11 Fördererkreis 2014
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Zeitliche Entwicklung der auf die Stromkreislänge bezogenen kurzschlussartigen Fehler
12 Netze BW GmbH | Richard Huber
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Roadmap zur Weiterentwicklung Verteilnetze:
Grundlagen für zukünftige Anforderungen an Erzeugungsanlagen
Sannungshaltung
Inselneterkennung
Verhalten im Fehlerfall
Schwungmassen- zu WR-System
2013
Q1 Q3
2014
Q1 Q3
2015
Q1 Q3
2016
Q1 Q3
Today
Schwungmasse- zu WR-system
Erzeugungsanlagen in der NS (4105)
2013 2014 2015 2016 Today
Herausforderung beim Umbau
der Netze - Lösungsansätze
FNN hat die entscheidenden Themen frühzeitig identifiziert und Studien initiiert
Ergebnisse fließen als Grundlage für neue Anforderungen in VDE-Anwendungsregeln ein.
VDE-AR- 4105
Spannungshaltung
Verh. Fehlerfall
Inselnetzerkennung
12.06.2015 © 2015 Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE 13
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02. Oktober 2013 FNN – Workshop | Seite 14
0
200
400
600
800
1000
1200
2003
2004
2005
2006
2007
2009
Navigationssystem
Telefaxgerät stationär
Anrufbeantworter stationär
Telefon mobil (Autotelefon,
Handy)
Telefon stationär (auch
schnurlos)
Telefon
ISDN-Anschluss
Internetzugang, -anschluss
PC mobil (Notebook, Laptop,
Palmtop)
PC stationär
Personalcomputer
Viele Geräte der Informationstechnik enthalten Gleichrichter,
die Netzrückwirkungen verursachen (wie auch Wechselrichter
von PV-Anlagen und Windenergieanlagen)
Anzahl dieser Geräte steiget.
Ausstattung privater Haushalte mit Informationsgeräten je 100 Haushalte
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FNN-Studie
Systematische Bewertung der Strom- und Spannungsqualität in öffentlichen
Niederspannungsnetzen Deutschlands
Durchführung eines koordinierten Messprogramms in Deutschland
> 30 Netzbetreiber
> 150 vergleichbare Messungen:
• Messdauer: 14 Tage
• Messintervall: 1-Minuten-Intervall
• Einbauort: MS/NS-Station (NS-Seite)
• Einheitliche Gerätetechnik
Klassifizierung der Netze nach
Abnehmerstruktur (4 Klassen)
Erzeugeranteil (4 Klassen)
Netzaufbau (3 Klassen)
15 16.05.2014 Fördererkreis 2014
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02. Oktober 2013 FNN – Workshop |
Aktuelle Entwicklung Spannungsqualität
Die bei den Netzkunden eingesetzten Geräte/ Anlagen werden empfindlicher.
Netzrückwirkungen der angeschlossenen Geräte und Anlagen nehmen zu
Wahrnehmung ändert sich:
• Es gibt Störungen, die mitunter verstärkt wahrgenommen werden, z.B. Spannungseinbrüche
• aber auch Störungen, die z.T. weniger als früher wahrgenommen werden, z.B. Flicker
Wenn in Einzelfällen höhere Anforderungen an die
Versorgungsqualität bestehen, so sind entsprechende
Vorsorgemaßnahmen optimal und kostengünstig nur direkt
in der jeweiligen abzusichernden Anlage umzusetzen.
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Projektgruppe:
„Störfestigkeit im Zusammenspiel von Kundenanlagen und öffentlichem Netz“
Es wird erläutert, welche Netzqualität durch das
öffentliche elektrische Energieversorgungssystem
an der Schnittstelle zu Kundenanlagen bereitgestellt
werden kann.
Der mögliche Beitrag durch entsprechende
Produktnormen für die Auslegung und den
störungsfreien Betrieb von Kundenanlagen wird
beleuchtet.
Wesentliche Punkte sind: Entstehung von
Spannungseinbrüchen, Systemanalyse,
Abhilfemaßnahmen und Empfehlungen.
Eine Voraussetzung für einen sicheren und zuverlässigen Systembetrieb ist, dass die
Netzrückwirkungen der an das Netz angeschlossene Betriebsmittel, Erzeugungs- und
Verbrauchsanlagen in einem verträglichen Rahmen gehalten werden
Es arbeiten Vertreter der Industrie, der Netzbetreiber und der Wissenschaft mit.
Der FNN-Hinweis wird voraussichtlich Ende 2015 vorliegen.
12.06.2015 © 2015 Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE 17