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Elektrotechnisches Basiswissen zur Netzintegration der Erzeugungsanlagen

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Handbuch Netzintegration Erneuerbarer Energien

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Zusammenfassung

Das Basiswissen bezieht sich auf die theoretischen Grundlagen der Elektrotechnik und relevanten internationalen Standards, Normen, Netzkodizes und Richtlinien. Die mathematischen Gleichungen, Charakteristiken der Netze und Erzeugungsanlagen, Grenzwerte und Richtwerte dieser Regelwerke sind mit Bezug auf die Netzintegration Erneuerbarer Energien dargestellt. Die Grundsteine des Basiswissens: Verbraucherzählpfeilsystem, Kurzschlussleistung, Netzimpedanzwinkel, Leistung, Phasenwinkel und Netzrückwirkungen einer Erzeugungsanlage, „elektrische Entfernung“, Blindleistungskompensation, Blindleistungsbereitstellung, Längs- und Quer-Spannungsänderung am Netzanschlusspunkt werden ausführlich erklärt. Das Kapitel richtet sich an alle Berufstätigen mit und ohne elektrotechnisches Basiswissen, die die theoretischen Grundlagen der Netzintegration dezentraler Erzeugungsanlagen Erneuerbarer Energien zusammengefasst nachlesen möchten.

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Notes

  1. 1.

    Deutsch: Gleichstrom; Englisch: Direct Current (DC); Russisch: пocтoянный тoк.

  2. 2.

    Deutsch: Wechselstrom; Englisch: Alternating Current (AC); Russisch: пepeмeнный тoк.

  3. 3.

    Eine Photovoltaik-Zelle (PV-Zelle) ist ein Basisbaustein der Photovoltaik-Module (PV-Module) der Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage), die Strahlungsenergie in elektrische Energie umwandelt.

  4. 4.

    Ein PV-Modul besteht aus mehreren PV-Zellen.

  5. 5.

    Alternativere Begriffe zur „Reihenschaltung“ sind „Schaltung in Reihe“ und „Serielle Schaltung“.

  6. 6.

    Deutsch: Effektivwert; Englisch: Root Mean Square (RMS) [IEC 60050 Nr. 103-02-03]; Russisch: дeйcтвyющee знaчeниe.

  7. 7.

    Siehe Abschn. 3.2.12.

  8. 8.

    Siehe Abschn. 3.3.

  9. 9.

    Zahlen der Normreihe R10 sind auch als Normzahlen oder „Renard-Serien“ bekannt.

  10. 10.

    Siehe Abschn. 3.2.7.

  11. 11.

    Siehe Abschn. 3.2.12.

  12. 12.

    In Sonderfällen können die Phasen auch als R, S, T und X, Y, Z bezeichnet werden [DIN 40108].

  13. 13.

    Deutsch: untererregter Betrieb der Erzeugungsanlage; Englisch: under-excited operation of the generating plant; Russisch: peжим нeдoвoзбyждeния гeнepиpyющeй ycтaнoвки.

  14. 14.

    Deutsch: übererregter Betrieb der Erzeugungsanlage; Englisch: over-excited operation of the generating plant; Russisch: peжим пepeвoзбyждeния гeнepиpyющeй ycтaнoвки.

  15. 15.

    Siehe Abschn. 3.3.

  16. 16.

    Gemäß den Basiseinheiten im Internationalen Einheitensystem SI.

  17. 17.

    Die Norm DIN 1301-1:2010-10 lässt auch die Bezeichnung „Var“ und „var“ zu.

  18. 18.

    Deutsch: Verzerrungsleistung; Englisch: power of distortion; Russisch: мoщнocть иcкaжeния.

  19. 19.

    Abgeleitete Einheit aus den Basiseinheiten im Internationalen Einheitensystem SI: W = V·A.

  20. 20.

    Siehe Abschn. 3.7.

  21. 21.

    Siehe Abschn. 3.3.

  22. 22.

    Siehe Abschn. 3.3.

  23. 23.

    Siehe Kap. 5 und 6.

  24. 24.

    Siehe Abschn. 3.2.6.

  25. 25.

    Siehe Abschn. 3.2.12.

  26. 26.

    Siehe Abschn. 3.9.1.

  27. 27.

    Siehe Abschn. 3.9.2.

  28. 28.

    Siehe Abschn. 5.10.

  29. 29.

    Siehe Abschn. 3.2.12.

  30. 30.

    Siehe Abschn. 3.2.12.

  31. 31.

    Deutsch: Mitsystem; Englisch: positive sequence component; Russisch: пpямaя пocлeдoвaтeльнocть.

  32. 32.

    Deutsch: Gegensystem; Englisch: negative sequence component; Russisch: oбpaтнaя пocлeдoвaтeльнocть.

  33. 33.

    Deutsch: Nullsystem; Englisch: zero sequence component; Russisch: нyлeвaя пocлeдoвaтeльнocть.

  34. 34.

    Siehe Abschn. 3.3.

  35. 35.

    Deutsch: Sternpunktbehandlung; Englisch: neutral grounding; Russisch: peжим paбoты нeйтpaли.

  36. 36.

    Die „Fouriersche Reihe“ oder „Fourier-Reihe“ ist nach dem französischen Mathematiker Jean Baptiste Joseph Fourier benannt.

  37. 37.

    Begriff im internationalen Wörterbuch IEC 60050 Nr. IEV 161-02-17.

  38. 38.

    Deutsch: Diskrete Fourier-Transformation; Englisch: Discrete Fourier Transform (DFT); Russisch: диcкpeтнoe пpeoбpaзoвaниe Фypьe.

  39. 39.

    Deutsch: Schnelle Fourier-Transformation; Englisch: Fast Fourier Transform (FFT); Russisch: быcтpoe пpeoбpaзoвaниe Фypьe.

  40. 40.

    Deutsch: Gesamtoberschwingungsgehalt; Englisch: Total Harmonic Distortion (THD); Russisch: cyммapный кoэффициeнт гapмoничecкиx cocтaвляющиx.

  41. 41.

    Deutsch: Verbraucherzählpfeilsystem; Englisch: consumer–reference arrow system; Russisch: ycлoвныe пoлoжитeльныe нaпpaвлeния тoкa и нaпpяжeния нa нaгpyзкe.

  42. 42.

    Siehe Abschn. 3.5.

  43. 43.

    Siehe Kap. 5.

  44. 44.

    Siehe Abschn. 3.5.

  45. 45.

    Siehe Abschn. 6.5.

  46. 46.

    Siehe Abschn. 5.7.6.

  47. 47.

    Siehe Abschn. 3.5.2.

  48. 48.

    Siehe Abschn. 3.7.

  49. 49.

    Siehe Abschn. 3.5.1 und [25].

  50. 50.

    Siehe Kap. 6.

  51. 51.

    Siehe Abschn. 3.6.

  52. 52.

    Siehe Abschn. 3.7.

  53. 53.

    Siehe Abschn. 6.5.

  54. 54.

    Siehe Abschn. 6.7.

  55. 55.

    Siehe Abschn. 6.8.

  56. 56.

    Siehe Abschn. 3.5.1.

  57. 57.

    Siehe Abschn. 6.11.

  58. 58.

    Siehe Abschn. 3.5.1.

  59. 59.

    Siehe Abschn. 5.7,

  60. 60.

    Kurzschluss, bei dem mindestens eine Synchronmaschine einen zu erwartenden Anfangs-Kurzschlusswechselstrom liefert, der größer als das Doppelte des Bemessungsstromes der Maschine ist, oder ein Kurzschluss, zu dem Asynchrongeneratoren mehr als 5 % des Anfangs-Kurzschlusswechselstroms ohne Motoren beitragen [25].

  61. 61.

    Siehe Abschn. 3.7.

  62. 62.

    Begriff vom Autor.

  63. 63.

    Begriff vom Autor.

  64. 64.

    Siehe Abschn. 6.6.

  65. 65.

    Siehe Abschn. 6.4.

  66. 66.

    Siehe Abschn. 3.8.

  67. 67.

    Siehe Abschn. 6.6.

  68. 68.

    Siehe Abschn. 6.8

  69. 69.

    Siehe Abschn. 3.8.2.

  70. 70.

    Siehe Kap. 6.

  71. 71.

    Deutsch: „Externes Netz“; Englisch: „External grid“; Russisch „Bнeшняя ceть“.

  72. 72.

    Normspannungen nach IEC 60038 [8].

  73. 73.

    Deutsch: Spannungsänderung; Englisch: Voltage change; Russisch: измeнeниe нaпpяжeния.

  74. 74.

    Siehe Abschn. 4.5.

  75. 75.

    Siehe Abschn. 3.6.

  76. 76.

    Siehe Kap. 6.

  77. 77.

    Siehe Kap. 6.

  78. 78.

    Siehe Kap. 6.

  79. 79.

    Siehe Kap. 6.

  80. 80.

    Siehe Kap. 5 und 6.

  81. 81.

    Siehe Abschn. 3.2.5.

  82. 82.

    Siehe Abschn. 4.7.

  83. 83.

    Siehe Abschn. 5.10.

  84. 84.

    Siehe Abschn. 4.7.

  85. 85.

    Siehe Abschn. 6.8.

  86. 86.

    Siehe Abschn. 3.9.3.

  87. 87.

    Deutsch: Blindleistungsbereitstellung; Englisch: provision of reactive power; Russisch: гeнepaция или пoтpeблeниe peaктивнoй мoщнocти.

  88. 88.

    Siehe Abschn. 5.1.

  89. 89.

    Siehe Abschn. 6.8.

  90. 90.

    Siehe Abschn. 5.7.4.

  91. 91.

    Siehe Abschn. 5.7.8.

  92. 92.

    Siehe Abschn. 5.7.4.

  93. 93.

    Siehe Abschn. 5.7.5.

  94. 94.

    Siehe Abschn. 4.8.8.

  95. 95.

    Deutsch: Regelbare Systeme für Drehstrom-Übertragungen; Englisch: Flexible Alternative Current Transmission System (FACTS); Russisch: yпpaвляeмыe cиcтeмы для пepeдaч пepeмeннoгo тoкa.

  96. 96.

    Die Bezeichnungen der FACTS sind rechtlich geschützt, dadurch sind sie ohne Übersetzung dargestellt.

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  1. Kassel, Hessen, Deutschland

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Valov, B. (2022). Elektrotechnisches Basiswissen zur Netzintegration der Erzeugungsanlagen. In: Handbuch Netzintegration Erneuerbarer Energien. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-37791-5_3

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