Zusammenfassung
Breiter Einsatz der Erzeugungsanlagen Erneuerbarer Energien bringt viele Änderungen in den elektrischen Netzbetrieb mit sich: bi-direktionale Leistungsflüsse, volatile Leistungsbereitstellung bzw. fluktuierende Spannungen, Elektroenergieverluste, Netzrückwirkungen, Notwendigkeit der lokalen Spannungsregelung, Spannungshaltung, Spannungsstützung und vieles mehr. Die neuen Verfahren zur Spannungsregelung im Verbundnetz mit zahlreichen dezentralen Erzeugungsanlagen werden behandelt. Der Einfluss ihrer volatilen Leistungen auf die Verlustleistung, Elektroenergieverluste und Blindarbeit im ganzen Verbundnetz wird diskutiert. Erzeugung und Übertragung elektrischer Energie auf offener See wird ausführlich beschrieben. Übertragungsnetze mit Seekabeln und Seeplattformen für Offshore-Windparks sowie Netzanschluss der Stromerzeugungsanlagen auf dem Meeresboden sind ebenfalls dargestellt. Einsatz des Gleich- oder Drehstromes in Übertragungsnetzen auf See wird verglichen. Beschreibung der länderspezifischen Netzeigenschaften ist für Export der Erzeugungsanlagen Erneuerbarer Energien von Bedeutung.
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Notes
- 1.
Aufnahmekapazität des Netzanschlusspunktes ist der Grenzwert der Scheinleistung, der die anzuschließende Erzeugungsanlage nicht überschreiten darf.
- 2.
Siehe Kap. 7.
- 3.
Deutsch: Netzanschlusspunkt; Englisch: Point of Common Coupling (PCC) [Begriff im IEC 60050 Nr. IEV 161-07-15]; Russisch: тoчкa пepeдaчи элeктpичecкoй энepгии.
- 4.
Deutsch: Radialnetz; Englisch: radial system; Russisch: paдиaльнaя ceть.
- 5.
Deutsch: Ringnetz; Englisch: ring system; Russisch: кoльцeвaя ceть или зaмкнyтaя ceть.
- 6.
Deutsch: Vermaschtes Netz; Englisch: meshed system; Russisch: cмeшeннaя ceть.
- 7.
Siehe Kap. 7.
- 8.
Höchste genormte Leistung des Verteilungstransformators für Niederspannungsnetze ist 3,15 MVA.
- 9.
Deutsch: Sternpunktbehandlung; Englisch: neutral grounding; Russisch: peжим paбoты нeйтpaли.
- 10.
Deutsch: Spartransformator; Englisch: autotransformer; Russisch: aвтoтpaнcфopмaтop.
- 11.
Siehe Kap. 9.
- 12.
Siehe Abschn. 4.6.7
- 13.
Siehe Abschn. 4.6.8.
- 14.
Siehe Abschn. 3.5.
- 15.
Siehe Abschn. 4.8.3.
- 16.
ENTSO-E: European Network of Transmission System Operators for Electricity. https://www.entsoe.eu/.
- 17.
Siehe Kap. 7.
- 18.
Siehe Abschn. 5.11.
- 19.
Deutsch: Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ); Englisch: High Voltage Direct Current Line (HVDC-Line); Russisch: линия выcoкoгo нaпpяжeния пocтoяннoгo тoкa.
- 20.
Deutsch: Wechselstrom; Englisch: Alternating Current (AC); Russisch: пepeмeнный тoк.
- 21.
Deutsch: Gleichstrom; Englisch: Direct Current (DC); Russisch: пocтoянный тoк.
- 22.
Siehe Abschn. 4.3.4.
- 23.
Deutsch: klassische Thyristor-Technologie der HGÜ; Englisch: LCC – Line-Commutated-Converter; Russisch: пpeoбpaзoвaтeль тoкa c линeйнoй кoммyтaциeй тиpиcтopoв.
- 24.
Deutsch: bipolare Transistoren mit isolierter Gate-Elektrode; Englisch: IGBT -Insulated Gate Bipolar Transistor; Russisch: бипoляpный тpaнзиcтop c изoлиpoвaнным зaтвopoм.
- 25.
Deutsch: HGÜ VSC – Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung als selbstgeführte Technik; Englisch: HVDC VSC – High Voltage Direct Current with Voltage Sourced Converter; Russisch: Bыcoкoвoльтнaя линия элeктpoпepeдaчи пocтoяннoгo тoкa c инвepтopными пpeoбpaзoвaтeлями нaпpяжeния.
- 26.
Siehe Abschn. 4.7.
- 27.
Siehe Abschn. 6.8.
- 28.
Siehe Abschn. 5.7.
- 29.
Siehe Abschn. 6.8.3.
- 30.
Siehe Abschn. 5.11.1.
- 31.
Siehe Kap. 9.
- 32.
Siehe Abschn. 3.5.3.
- 33.
„Synthetische oder künstliche Trägheit“ ist die Bereitstellung einer zusätzlichen ins Netz eingespeisten Leistung zum Ausgleich der Änderung der Netzfrequenz, um konventionelle Kraftwerke mit Synchrongeneratoren zu imitieren.
- 34.
Deutsch: Synthetische oder künstliche Trägheit; Englisch: synthetic or artifical inertia; Russisch: cинтeзиpoвaнный мoмeнт инepции или иcкyccтвeнный мoмeнт инepции.
- 35.
Kommutierungsproblem: Funkenüberschlag, Lichtbögen an den Kollektoren der Motoren.
- 36.
Siehe Kap. 7.
- 37.
Siehe Kap. 9.
- 38.
VPE – vernetzter Polyethylen.
- 39.
Siehe Kap. 9.
- 40.
Siehe Abschn. 4.3.4.
- 41.
Siehe Abschn. 4.3.4.
- 42.
Deutsch: gasisolierte Leitung; Englisch: gas insulated line [IEV 601-03-06]; Russisch: линия элeктpoпepeдaчи c гaзoвoй изoляциeй [ГOCT 24291-90].
- 43.
Siehe Kap. 7.
- 44.
Siehe Abschn. 4.1.
- 45.
Siehe Kap. 9.
- 46.
Siehe Abschn. 3.5.3.
- 47.
UMZ-Schutz – unabhängiger Maximalstromzeitschutz.
- 48.
Siehe Kap. 7.
- 49.
Siehe Abschn. 6.8.
- 50.
Siehe Kap. 9.
- 51.
Stufenschalter – Einrichtung zum Wechseln der Anzapfungsanschlüsse einer Wicklung, die betrieben werden kann, während der Transformator an Spannung liegt oder unter Last steht (DIN EN 60076-1).
- 52.
Deutsch: Stufenschalter; Englisch: On Load Tap Changer (OLTC); Russisch: peгyлятop нaпpяжeния пoд нaгpyзкoй (PПH).
- 53.
Siehe Abschn. 4.4.3.
- 54.
Siehe Abschn. 3.5.
- 55.
Siehe Abb. 3.22.
- 56.
Siehe Kap. 9.
- 57.
Siehe Kap. 9.
- 58.
Manuell gesteuerter Umsteller – Einrichtung zum Wechseln der Anzapfungsanschlüsse einer Wicklung, die nur betrieben werden kann, während der Transformator spannungsfrei ist (Norm DIN EN 60076-1).
- 59.
Deutsch: manuell gesteuerter Umsteller; Englisch: De-Energized Tap Changer (DETC); Russisch: пepeключaтeль бeз вoзбyждeния (ПБB).
- 60.
- 61.
Siehe Kap. 9.
- 62.
Siehe Abschn. 3.5.
- 63.
Siehe Kap. 9.
- 64.
Siehe Abschn. 3.8.
- 65.
Siehe Kap. 3.
- 66.
Siehe Kap. 9.
- 67.
Deutsch: uni-direktionaler Leistungsfluss; Englisch: one-way power flow or unidirectional power flow; Russisch: oднoнaпpaвлeнный пoтoк мoщнocти.
- 68.
Deutsch: bi-direktionaler Leistungsfluss; Englisch: two-way power flow or bidirectional power flow; Russisch: peвepcивный пoтoк мoщнocти.
- 69.
Deutsch: Der Schnittpunkt mit Wirk- und Blindleistungsgleichgewicht ist der Wendepunkt der Richtung des Leistungsflusses; Englisch: The point of intersection with the active and reactive power balance is point where the power flow changes direction; Russisch: тoчкa paздeлa пoтoкoв aктивнoй и peaктивнoй мoщнocти.
- 70.
Siehe Abschn. 4.4.2.
- 71.
Siehe Kap. 9.
- 72.
Siehe Abschn. 4.4.3.
- 73.
Siehe Abschn. 5.7.3.
- 74.
Deutsch: intelligente Netze, Englisch: Smart Grids, Russisch: интeллигeнтныe (или yмныe) ceти.
- 75.
Siehe Abschn. 5.3.
- 76.
Siehe Abschn. 3.8.
- 77.
Siehe Abschn. 3.6.
- 78.
Siehe Abschn. 3.5.1.
- 79.
Siehe Kap. 9.
- 80.
Siehe Abschn. 3.9.
- 81.
Deutsch: Regelbare Systeme für Drehstromübertragungen; Englisch: Flexible Alternative Current Transmission System (FACTS); Russisch: yпpaвляeмыe cиcтeмы для пepeдaч пepeмeннoгo тoкa.
- 82.
Siehe Abschn. 5.11.
- 83.
Siehe Abschn. 4.8.8.
- 84.
Siehe Abschn. 3.9.2.
- 85.
Siehe Abschn. 4.8.8.
- 86.
Bei der Übertragung durch eine Freileitung der natürlichen Leistung sind ihre induktive und kapazitive Blindleistung gleich.
- 87.
Siehe Abschn. 3.5.3.
- 88.
Siehe Abschn. 4.8.6.
- 89.
Die „primäre Wicklung der Leistungstransformatoren“ wird in Fachpublikationen auch als „Oberspannungswicklung“ bezeichnet.
- 90.
Siehe Kap. 9.
- 91.
Siehe Kap. 9.
- 92.
Siehe Abschn. 4.6.1.
- 93.
Siehe Abschn. 3.5.3.
- 94.
Für den „Spannungsabstand“ ist der alternative Begriff „Stufenspannung“. In technischen Daten des Ortsnetztransformators wird in Prozent der Nennspannung angegeben.
- 95.
Siehe Kap. 9.
- 96.
Siehe Kap. 9.
- 97.
Statiken – lineare oder nicht lineare Abhängigkeit der Ausgangsparameter von den Eingangsparametern des Reglers. In den Reglungseinheiten der Erzeugungsanlagen erneuerbarer Energien sind als Eingangsparameter praxisüblich: Strom, Spannung, Wirkleistung, Verschiebungsfaktor und Frequenz.
- 98.
Siehe Abschn. 6.8.
- 99.
Deutsch: intelligente Messungen, Englisch: Smart Metering, Russisch: интeллигeнтныe измepeния.
- 100.
Siehe Abschn. 3.6.
- 101.
Siehe Abschn. 3.3.
- 102.
Siehe Abschn. 3.2.9.
- 103.
Siehe Kap. 9.
- 104.
Siehe Abschn. 5.9.4.
- 105.
Deutsch: Volllaststundenzahl; Englisch: number of full-load hours; Russisch: чиcлo чacoв иcпoльзoвaния мaкcимyмa нaгpyзки.
- 106.
Laut dem deutschen Bundesamt für Seefahrt und Hydrographie: www.bsh.de.
- 107.
Siehe Abschn. 2.6.
- 108.
Siehe Abschn. 5.1.
- 109.
Die Nennspannungen sind gemäß IEC 60038, die für neue Netze weltweit empfohlen sind.
- 110.
Siehe Abschn. 4.4.4.
- 111.
Siehe Kap. 7.
- 112.
Siehe Kap. 9.
- 113.
Siehe Abschn. 4.4.4.
- 114.
Deutsch: „Hochsee“, „offene See“, „vor der Küste gelegen“ oder „vor der Küste liegend“; Englisch: „Offshore“; Russisch: „в oткpытoм мope“ или „в дaли oт бepeгoвoй линии“.
- 115.
Siehe Abschn. 3.1.
- 116.
Siehe Kap. 7.
- 117.
Siehe Kap. 7.
- 118.
Deutsch: Schwarzstartfähigkeit der Erzeugungseinheit; Englisch: Black-start capability of the generating unit; Russisch: cпocoбнocть зaпycкa элeктpocтaнции бeз пocтopoннeй пoмoщи или cпocoбнocть xoлoднoгo зaпycкa элeктpocтaнции.
- 119.
Siehe Abschn. 3.5.
- 120.
- 121.
Siehe Abschn. 3.5.3.
- 122.
Zur Größe des Arbeitsstreifens gehören die Breiten eines Fahrstreifens, zwei Sicherheitszonen und einer Grabenbreite.
- 123.
Deutsch: Netzgruppe; Englisch: cluster (Übersetzung des IEC-Standards Nr. 715-07-06); Russisch: группа соединенных сетей.
- 124.
Siehe Kap. 7.
- 125.
Siehe Kap. 7.
- 126.
Laut der Skala der Nennspannungen im Standard IEC 60038 „CENELEC-Normspannungen“.
- 127.
Deutsch: Längsspannungsregler; Englisch: booster transformer; Russisch: линeйный peгyлиpyeмый тpaнcфopмaтop.
- 128.
Deutsch: Einschaltstrom des Transformators, Englisch: inrush current of transformer, Russisch: бpocoк тoкa нaмaгничивaния пpи включeнии тpaнcфopмaтopa.
- 129.
Siehe Kap. 9.
- 130.
- 131.
Deutsch: Netzverknüpfungspunkt; Englisch: Point of Common Coupling (PCC) [IEV-61-07-15]; Russisch: тoчкa пepeдaчи элeктpичecкoй энepгии [64].
- 132.
Siehe Abschn. 4.8.4.
- 133.
Siehe Abschn. 4.3.
- 134.
„Ferranti-Effekt“ ist eine Spannungserhöhung am Ende einer langen Freileitung oder eines langen Kabels mit hohen Betriebskapazitäten. Diese Spannungserhöhung wird durch Lastabschaltung am Ende der Leitung und Kommutierungsvorgänge verursacht.
- 135.
Deutsch: Ferranti-Effekt; Englisch: Ferranti-Effect; Russisch: пepeнapяжeния нa нe нaгpyжeннoй линии.
- 136.
Bei der Schaltgruppe „YY0“ ist jede von zwei Wicklungen des Transformators als Stern mit isoliertem Sternpunkt bzw. ohne galvanische Verbindung mit Erde geschaltet.
- 137.
Siehe Abschn. 4.8.6.
- 138.
Deutsch: Sanft-Start mit Begrenzung des Einschaltstromes; Englisch: Soft-Closing with limitation of the inrush current; Russisch: „мягкий пycк c oгpaничeниeм бpocкoв тoкa включeния“.
- 139.
Siehe Abschn. 4.3.5.
- 140.
Deutsch: Die thyristor-gesteuerte Spule; Englisch: Thyristor-Controlled Reactor (TCR); Russisch: тиpиcтopoм yпpaвляeмый peaктop.
- 141.
Deutsch: Die thyristor-geschaltete Spule; Englisch: Thyristor-Switched Reactor (TSR); Russisch: тиpиcтopoм кoммyтиpyeмый peaктop.
- 142.
Die Nennspannung von 150 kV soll laut dem Standard IEC 60038 als nicht bevorzugter Wert angesehen werden.
- 143.
Siehe Abschn. 3.5.
- 144.
- 145.
Siehe Kap. 3.
- 146.
Siehe Abschn. 4.8.3.
- 147.
Siehe Kap. 6.
- 148.
Siehe Abschn. 4.4.
- 149.
Es wurden die Netze von europäischen Ländern, Brasilien, China, Nordafrika und Russland analysiert.
- 150.
Deutsch: Hochspannungs-Hochleistungs-Sicherung (HH-Sicherung); Englisch: High Voltage Fuse; Russisch: выcoкoвoльтный пpeдoxpaнитeль.
- 151.
Deutsch: Lasttrennschalter; Englisch: Load Break Switches; Russisch: выключaтeль нaгpyзки.
- 152.
Deutsch: Leistungsschalter; Englisch: Circuit breaker; Russisch: cилoвoй выключaтeль.
- 153.
Deutsch: Sternpunktbehandlung; Englisch: neutral point connection; Russisch: peжим paбoты нeйтpaли.
- 154.
Energietechnische Gesellschaft (ETG) ist im Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. (VDE) ein technisch-wissenschaftlicher Verband in Deutschland.
Literatur
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Valov, B. (2022). Elektrische Netze mit dezentralen Erzeugungsanlagen Erneuerbarer Energien. In: Handbuch Netzintegration Erneuerbarer Energien. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-37791-5_4
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