Immer wieder ist davon zu hören, dass die dezentrale Einspeisung in den Verteilnetzen eine Herausforderung darstellt. Eine Herausforderung, die zwar technisch lösbar ist, aber leider durch fehlende Investitionen in den vergangenen Jahrzehnten deutlich hinter dem Fortschritt in der Stromerzeugung liegt.  So ist es 2014 plötzlich eine Meldung bei E.ON wert, wenn regelbare Ortsnetztransformatoren (RONT) verbaut  werden:

Der Einsatz von RONTs erhöht die Aufnahmefähigkeit der Verteilnetze für erneuerbare Energien spürbar und ermöglicht auch bei massiver Einspeisung einen wirtschaftlichen, stabilen Betrieb und reduziert damit den Bedarf für den Netzausbau. Als zuverlässige, kostengünstige Technologie füllen RONTs das Zieldreieck der Energiewirtschaft mit seiner Forderung nach Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit voll aus. (Quelle: E.ON Pressetext)

Doch wo liegt eigentlich das Problem? Der Versuch einer sehr vereinfachten Erklärung.

Planänderung

Als die Stromversorgung für die Straße geplant wurde, ging man davon aus, dass es 200 Haushalte geben wird und eine Kabellänge von 2.000 Meter. Damit das entfernteste Haus vom Transformator auch noch 230 Volt Spannung bekommt wurde einfach etwas mehr eingespeist. Bis +/- 10% sind zulässig, d.h. man hatte den Trafo so dimensioniert, dass eine Spannung (Wirkleistung) von 240 Volt anliegt. So war der Plan… damals…

Irgendwann kam das letzte Haus auf die Idee eine Photovoltaikanlage auf das Dach zu bauen. Das Ergebnis, jetzt waren dort auch Werte von über 230V vorhanden und die Rechnung ging nicht mehr auf. Der Transformator musste runtergeregelt werden – zumindest zu manchen Zeiten des Tages, wenn die Anlage viel Strom in das Netz einspeiste. Dies sorgte allerdings auch am anderen Ende der Leitung – beim ersten Haus zu einer Spannungserhöhung. In der Folge musste der Tranformator neu eingestellt werden und der Plan geändert werden.

Blindleistung

Neben der Wirkleistung, also den 230V, die wir aus der Steckdose saugen, gibt es auch noch die Blindleistung. Wie und warum sie entsteht soll hier einmal vernachlässigt werden. Was allerdings möglich ist, die Wechselrichter von Photovoltaikanlage zur „Umwandlung“ von Blindleistung zur Spannungsstützung zu verwenden. Dies funktioniert, da die modernen Wechselrichter im Prinzip ein steuerbarer Kondensator sind, der in der Lage ist die Blindleistung im Netz „umzuwandeln“ in Wirkleistung.

Die Schwankung in der Spannung, der durch die neue PV-Anlage ausgelöst wird, kann damit abgefedert werden, dass man in der Nacht auch Blindleistung bereitstellt und den Wechselrichter in die Rechnung für die Straße mit einbezieht.

Den Beitrag "Spannungsprobleme im Verteilnetz offline Lesen:

7 Gedanken zu “Spannungsprobleme im Verteilnetz

  1. „Die Schwankung in der Spannung, der durch die neue PV-Anlage ausgelöst wird, kann damit abgefedert werden, dass man in der Nacht auch Blindleistung bereitstellt und den Wechselrichter in die Rechnung für die Straße mit einbezieht.“

    Nachts Schwankungen durch PV-Anlagen? Woher soll denn der Wechselrichter die Leistung zur Bereitstellung von Blindleistung bekommen? Aus den 0 Watt liefernden PV-Anlage?
    Regelbare Trafos werden dort erforderlich, wo auch eingespeist wird, da nach Kirchhoffschem Gesetz nur dort Strom fließen kann, wo eine Potentialdifferenz entsteht. Also muss das bisher versorgte Netz plötzlich eine höhere Spannung erzeugen als die bisher an den Ausgangsklemmen des Trafos anstehende. Dies kann durch den regelbaren Trafo kompensiert werden, ohne im Sekundärnetz unzulässig hohe Spannungen erzeugen zu müssen. Wir erinnern uns: Delta U auf der Leitung = I²*R.
    Mittelfristig werden Spannungsregler an jedem Ausanschluß erforderlich werden, sicherlich auch eine Versäumnis der EVU’s.

    Nix verstanden, oder?

    Antworten
      • „Neben der Wirkleistung, also den 230V, die wir aus der Steckdose saugen, gibt es auch noch die Blindleistung.“
        Kleiner Tip: P = U x I, Q = U x I x sin phi

        Ach, 230 V sind Wirkleistung? Und Blindleistung speisen wir nachts ein, damit tagsüber genug da ist?
        Bestimmt machen PV-Module tagsüber Wirkleistung, weil Sonne und nachts Blindleistung weil dunkel, gelle?

        Antworten
  2. ZITAT :
    „Nachts Schwankungen durch PV-Anlagen? Woher soll denn der Wechselrichter die Leistung zur Bereitstellung von Blindleistung bekommen? Aus den 0 Watt liefernden PV-Anlage?“
    / ZITAT

    Meint SMA : Profitable Nachtschicht fürWechselrichter

    ZITAT :
    Blindleistungsfähige Wechselrichter

    SMA Wechselrichter können während des regulären Einspeisebetriebs jederzeit kapazitive und induktive Blindleistung zur Verfügung stellen. Mit der Entwicklung von Q at Night sind die Geräte jetzt in der Lage auch bei ruhendem Einspeisebetrieb – zum Beispiel nachts – Blindleistung zur Verfügung zu stellen*.

    Somit ergibt sich neben der Einsparung von kostenpflichtigem Blindleistungsbezug für die eigene PV-Anlage und falls vorhanden lokaler Stromverbraucher oder der Errichtung einer eigenen Kompensationsanlage eine zusätzliche Einnahmequelle aus der Lieferung von Blindleistung an den Netzbetreiber (z. B. nachts oder immer dann, wenn nicht die volle Nennleistung zur Einspeisung von Wirkleistung benötigt wird).

    * zur Zeit 30 % der Wechselrichter-Nennleistung für Anlagen in Deutschland [Juli 2013 ?]
    / ZITAT

    „auch bei ruhendem Einspeisebetrieb – zum Beispiel nachts“ 😯

    geht nicht, gibt’s nicht …. nichts ist unmöglich…. tagsüber mit RONT dann können 2 bis 3mal mehr PV in das O-Netz :roll: Das ist D das Land mit den größten „Laufzeitverzögerung“ aber wie werden immer besser darin.

    Hallo Hirn, hier ist eine neue Idee – geht jetzt nicht – muss erst mal meine Gedanken von Vorvorgestern neu durchdenken …………. INPUT ? …… INPUT ? …… INPUT ? …… INPUT ? …………………………

    Antworten
  3. Klingt faszinierend und mag ja mit Deinem Thema „irgendwie“ verwand sein …

    Hier ein Zitat was der „strombooster“ zu leisten vermag :

    Der strombooster:
    • optimiert durch das aktive harmonische Filtersystem die Leitungsqualität
    • optimiert induktive und kapazitive Lasten
    • optimiert die Phasenverschiebungen Ihres Stromlieferanten zum größten Teil
    • optimiert Stoßbelastungen und Oberschwingungen
    • optimiert und steuert die Spannung
    • schafft Leistungssteigerungen bei Photovoltaik-Anlagen, Blockheizkraftwerken und Windkraftanlagen

    Diese Punkte erklären, wie unser strombooster arbeitet. Die Aufstellung gibt Ihnen die Möglichkeit entsprechend im Internet nachzulesen oder Ihrem Elektriker / Elektroingenieur an die Hand zu geben, so dass er Ihnen diese Prozesse erklären kann.

    •••••

    Wie funktioniert der strombooster im Detail?

    Die Reduzierung der Energiekosten kann mit Hilfe von Blindstromkompensierungsanlagen, Leistungsfiltern, Spannungssteuerung und weiteren erreicht werden. Diese Eigenschaften sind in unserem strombooster alle verbaut. In den nächsten Punkten beschreiben wir Ihnen diese Eigenschaften noch etwas genauer.
    / ZITAT

    Bei „Wundern“ bin ich besonders skeptisch – besonders was den Fundort der „ersten Begegnung“ mit diesem „Stromspargerät“ angeht. Der Link bezieht sich auf eine Seite welche die typischen Merkmale „Top 50 Solar“ und andere enthält :
    Hier der Link : http://www.samson-solar.de/der-strombooster/

    Was ist dran an dem „strombooster“ ? Du hast eine Reihe von Kontakten welche sicher dazu eine Meinung haben werden…

    Falls das Ding tatsächlich nicht nur eines der vielen nutzlosen „Wundergräte und Wunderverfahren“ ist die es da „Draußen“ massig zu geben scheint, WILL ich das haben um ZITAT (aus FRAGEN & ANTWORTEN) :

    Wir heizen mit Infrarot-, Nachtspeicher oder Fußboden-Heizungen?

    Die Verlustleistung, die Sie mit Ihrer Stromrechnung bezahlen wird vor allem in Wärme umgewandelt, so dass Einsparungen bei Elektroheizungen sehr gering ausfallen, ca. 5 bis 10 %. Erfahrungen hingegen zeigen, dass bei anderen elektrothermischen Prozessen wie kochen oder backen hohe Einsparungen auftreten.

    Jedoch ist hier der Wirkungsgrad einzelner Geräte zu beachten. Bei einem Herd mit einer Gussplatte haben Sie einen Wirkungsgrad von 20 %, bei Keramikkochfeldern ist der Wirkungsgrad größer und bei Induktionskochfeldern ist er am größten. Noch höhere Wirkungsgrade findet man bei isolierten Wasserkochern und einen Wirkungsgrad von 95-99% haben Tauchsieder oder elektrische Heizstäbe. Je höher der Wirkungsgrad eines Gerätes und je dichter diese dauerhaft an ihrer Nennleistung betrieben werden, desto geringer fallen die Einsparungen aus und natürlich auch umgekehrt. Dies trifft natürlich auch auf elektrothermische Prozesse zu.
    / ZITAT

    Antworten
  4. Pingback: Presse: Netze BW testet das intelligente Verteilnetz von morgen | blog.stromhaltig

Kommentar hinterlassen

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong> 

benötigt