Netzregelung durch Energiespeicher im Niederspannungsnetz

Laufzeit: 07.2008 - 06.2011

Das Forschungsvorhaben "Netzregelung durch Energiespeicher im Niederspannungsnetz" hatte das Ziel zu untersuchen, wie in Niederspannungsnetzen die Einspeisung und Verteilung elektrischer Energie, die durch Solarstromanlagen lokal erzeugt wird, durch den Einsatz von Energiespeichern optimiert werden kann. Die Netzanbindung der Energiespeicher sollte so gestaltet werden, dass Netzrückwirkungen und Netzverluste d.h. die Wirkleistungsverluste durch die Verteilung der elektrischen Energie minimiert werden.

Ein Schwerpunkt des Forschungsvorhabens lag darin, die netzphysikalischen Wechselwirkungen zu untersuchen, insbesondere die Auswirkungen der PV-Einspeisungen auf die Spannungshaltung. Hinsichtlich der Energiespeicher wurden elektrische Energiespeicher wie z.B. Doppelschichtkondensatoren und Lithium-Ionen-Batterien betrachtet. 

Definition eines "von Hand" -Rechenverfahrens

Mit Hilfe der Methode der Symmetrischen Komponenten wurde ein einfaches Rechenverfahren hergeleitet, um die Netzspannung am Netzanschlusspunkt näherungsweise "von Hand" zu berechnen. Mit dem Verfahren kann die Netzspannung auf der sicheren Seite abgeschätzt werden. 

Entwicklung von Kennliniendiagrammen

Basierend auf dem einfachen "von Hand" - Rechenverfahren kann die maximal zulässige Einspeiseleistung in einem Netzabgang unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Netzspannung mit ausreichender Genauigkeit an Hand eines Kennliniendiagramms ermittelt werden.

Entwicklung eines Modells für einen Netzstromrichter

Für die Untersuchung der Anbindung des Energiespeichers an das Niederspannungsnetz wurde ein 3-phasiges Stromrichtermodell im Simulationsprogramm Matlab/Simulink entwickelt, um Regelalgorithmen für die Speicheranbindung zu untersuchen.

Implementierung in das Netzberechungsprogramm ATPDesigner

Modelle und Berechnungsverfahren wurden in das Netzberechnungsprogramm ATPDesigner implementiert. Die Berechnungsergebnisse wurden u.a. durch einen Feldversuch in einem Niederspannungsnetz validiert.