Spannungsprobleme im Verteilnetz 1

Spannungsprobleme im Verteilnetz

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.

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