Prüfstand "Netzstabilisierende Umrichterregelung für Windenergieanlagen"

Mit dem Fortschreiten des Ausbaus erneuerbarer Energien und dem gleichzeitigen Abschalten von konventionellen Kraftwerken, müssen die erforderlichen Netzdienstleistungen zunehmend auch durch regenerative Erzeuger bereitgestellt werden. Hierbei stellen sich jedoch Fragestellungen hinsichtlich der fluktuierenden Einspeisung regenerativer Erzeuger und der hierdurch bedingten partiellen Bereitstellung von Netzdienstleistungen.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes ist ein Testnetz im Labormaßstab auf der 25V-Ebene aufgebaut worden. Dieses Netz soll die wesentlichen Komponenten des realen Netzes beinhalten und somit sowohl die aktuelle als auch die zukünftige Konfiguration des Netzes abbilden können.

Zu diesem Zweck ist die Einbindung von direkt mit dem Netz verbundenen als auch umrichtergekoppelten Erzeugern und Verbrauchern erfolgt. Synchrongeneratoren, die direkt am Netz betrieben werden, repräsentieren hierbei die konventionellen Kraftwerke. Ein hoher Anteil an Verbrauchern, z.B. Pumpen- und Lüftersysteme, beinhaltet direkt an Netz betriebene Antriebe. Diese werden durch den Einsatz von Asynchronmaschine nachgebildet. Regenerative Erzeuger sowie auch ein zunehmender Anteil an Verbrauchern ist über Umrichter mit dem Netz verbunden, sodass hier die direkte Kopplung mit dem Netz verloren geht. Im 25V-Testnetz ist hierfür der Einsatz von Vollumrichtersystemen kleiner Leistung vorgesehen, die sowohl als Erzeuger als auch als Verbraucher agieren können.

Die Umsetzung des Testnetzes im Labormaßstab auf der 25V-Ebene ermöglicht hierbei die Berücksichtigung aller Komponenten und verleiht dem Vorhaben einen hohen Grad der Flexibilität. Hierzu tragen auch die weiteren notwendigen Komponenten bei. Durch den Einsatz variabler Drosseln können sowohl Filterparameter als auch die Einflüsse eines zunehmend weicheren Netzes durch den Anstieg der Netzimpedanz untersucht werden.

Das Vorhaben bietet in seiner Gesamtheit die Möglichkeit die Auswirkungen der Energiewende sowohl auf Erzeuger- als auch auf Verbraucherseite zu untersuchen. Des Weiteren kann gezielt an Problemen der Netzstabilität, die mit der Energiewende einhergehen, geforscht und neue Regelungsstrategien entworfen werden.

Die Anlage ist gefördert durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (Förderperiode 2014-2020).