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Optimierung der Versorgungsqualität in Niederspannungsnetzen

Technische und wirtschaftliche Optimierung der Versorgungsqualität in Niederspannungsnetzen mit dezentraler Energieeinspeisung (VINDE)

Zuwendungsgeber:

Das Land Nordrhein-Westfalen und die Europäische Union

Projektpartner:

Sächsisch Bayerische Gerätebaugesellschaft (SBG), Neumark

RWE Rhein-Ruhr Verteilnetz GmbH, Wesel

Industrie:

Verteilnetzbetreiber

Leistung:

Entwicklung eines elektronischen Stufenschalters für 20kV-Transformatoren zur Regelung der Niederspannung im Ortsnetz

Problemstellung:

Durch die Zunahme dezentraler Einspeisung aus regenerativen Stromerzeugungsanlagen und aus Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung entwickeln sich die Stromnetze auch in den unteren Spannungsebenen mehr und mehr zu einer Energiedrehscheibe, die die eingespeiste elektrische Energie jederzeit aufnehmen soll und – sofern die Abnahme elektrischer Energie im betroffenen Abschnitt geringer ist – diese Energie sogar in die nächst höhere Spannungsebene einspeist. Der Netzbetreiber hat daher die Pflicht, die Qualitätskriterien für die Spannungsqualität entsprechend DIN EN 50160 an allen Kundenanschlüssen des Netzes einzuhalten.

 

Zielsetzung:

Um die Aufnahmekapazität vorhandener Netze zu erhöhen, sollte im Rahmen des von 2004-2006 durchgeführten F+E-Projektes als kostengünstigere Alternative zum konventionellen Netzausbau ein 20kV-Ortsnetztransformator mit elektronischer Regelung der Ausgangsspannung entwickelt und in einem Stromverteilungsnetz getestet werden.

 

 

Durchführung:

Es wurde ein Prototyptransformator entwickelt. Die kurzschlussfesten Wicklungsanzapfungen der Stufen +4 / +2 / 0 /-2 / -4% wurden über eine 20 kV-Spezialdurchführung nach außen geführt und verfügbar gemacht.

Über ein 6-poliges Hochspannungskabel wurden die Wicklungsanzapfungen zum MS-Schaltschrank geführt. Darin lag die Leistungselektronik auf 20 kV-Potential. Die Umschaltung zwischen den Anzapfungen erfolgte ohne Unterbrechung der Energieversorgung. Ein Steuer- und Regelmodul (SRM) diente der Erfassung von Messwerten und Ansteuerung der Leistungsmodule gemäß Regelalgorithmus. Im Rahmen der Netzerprobung bei RWE Rhein-Ruhr wurde festgestellt, dass mit dem Prototyptransformator die hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit der Anlage im Hinblick auf Arbeitssicherheit, Umweltschutz etc. erfüllt werden. Das System stellt sicher, dass keine Spannungsbandverletzungen in Verteilnetzen mit regenerativen Erzeugern stattfinden.

 

Förderung:

Das Vorhaben VINDE wurde im vom Land Nordrhein-Westfalen im Rahmen der Landesinitiative Zukunftsenergien gefördert und vom Europäischen Fond für regionale Entwicklung kofinanziert.

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