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SI/502075
QuVert – Nutzung von Qualitätsreserven in elektrischen Verteilnetzen
Zusammenfassung
Der steigende Einsatz von Leistungselektronik sowie die Zunahme an dezentraler Einspeisung, Speicherung und flexiblen Lasten führen dazu, dass Fragen zu Rückwirkungen auf das Versorgungsnetz und deren Beurteilung immer mehr in den Vordergrund treten. Aufgrund der komplexen Zusammenhänge in der Praxis und der gegebenen Randbedingungen in Bezug auf Verfügbarkeit und Qualität unter Berücksichtigung von wechselnden Topologiezuständen ist es schwierig, Stromnetze wirtschaftlich zu optimieren. Für einen technisch korrekten und kosteneffizienten Betrieb der volatilen Verteilnetze der Zukunft ist es eminent wichtig zu verstehen, welchen Einfluss verschiedene Netzvarianten und Belastungszustände auf die Netzstabilität und die Spannungsqualität haben. Dazu wird mit Messkampagnen in verschiedenen Niederspannungsnetzen untersucht, welche Auswirkungen auf die Einhaltung der EN 50160 auftreten, wenn Anlagen über die Grenzen der Regeln, welche die Netzbetreiber bei der Beurteilung von Anschlussgesuchen heute anwenden, hinaus betrieben werden. Daraus wird das wirtschaftliche Potential verschiedener Methoden beim Netzbau abgeleitet und verglichen sowie ein generisches Überwachungskonzept aufgestellt.
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Publikationen / Ergebnisse
Qualitätsreserven besser ausschöpfen - Bulletin DE
Schlussbericht
Zur Untersuchung von Qualitätsreserven in Verteilnetzen wurden während rund drei Jahren in verschiedenen Mittel- und Niederspannungsnetzen von sechs Netzbetreibern die Spannungsqualität (PQ) und die Auslastung erfasst. Die Einhaltung der EN 50160 wurde auch in Fällen analysiert, in denen vom Verteilnetzbetreiber (VNB) gewisse Anlagen bewusst über die Grenzen der heutigen «Technischen Regeln zur Beurteilung von Netzrückwirkungen DACHCZ» (TRBNr DACHCZ) hinaus zugelassen wurden. Das Ziel des Projekts war, auf Basis von Messungen in realen Verteilnetzen und einer umfassenden Datenanalyse die technischen und wirtschaftlichen Potenziale hinsichtlich der Einhaltung der Spannungsqualität durch die Anwendung verschiedener Massnahmen aufzuzeigen. Die Analysen ergaben, dass die untersuchten Nieder- und Mittelspannungsnetze im Allgemeinen mittlere bis grosse Qualitätsreserven in Bezug auf Auslastung und Spannungsqualität aufweisen. Jedoch können Spannungsqualitätsprobleme bei einer Häufung gleichartiger Geräte und Anlagen auftreten. Es wurde festgestellt, dass eine Abweichung von der 3-%-Regel gemäss den TRBNr DACHCZ möglich ist, solange Netzsimulationen zeigen, dass die Spannungsgrenzwerte an allen Netzknoten eingehalten werden. Dies steht im Einklang mit den technischen Regeln und könnte den zusätzlichen Anschluss von Photovoltaikanlagen ohne Netzverstärkung ermöglichen. Unterschiedliche Massnahmen wurden untersucht, um die Spannungsqualität sicherzustellen, darunter die Anpassung der Trafostufe, PV-Regelungen und die Überwachung mit PQ-Messgeräten. Ein spezifisches Konzept «Messen und Regeln» wurde bei einem Netzbetreiber implementiert und evaluiert. Des Weiteren wurde ein generisches Überwachungskonzept formuliert, das Empfehlungen für die Auswahl permanenter Messpunkte abgibt und ein einfaches Messgerät vorschlägt. Die Massnahme «Überwachung» kann durch eine kontinuierliche Messung der Spannungsqualität an neuralgischen Netzknoten durch Kenntnis der Qualitätsreserven die Sicherheit bieten, dass auch dann keine Grenzwertverletzungen auftreten, wenn Netzanschlüsse ohne weitere Massnahmen zugelassen werden. Bei einer zunehmenden Elektrifizierung schaffen die Netzzustandsdaten Transparenz im Netz, um dieses effizient zu nutzen und um Netzengpässe frühzeitig zu erkennen.
Projektdetails
- Forschungsstelle
- BFE
- Projektstatus
- Abgeschlossen
- Projekttyp
- Forschungsprojekt
- Startdatum
- 2020-11-30
- Enddatum
- 2024-03-30
- Bewilligte Gesamtkosten
- CHF 392260.00
- Sektion
- Netze
- NABS Politikbereich
- Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie