Entwicklung eines Messgerätes zur Bestimmung der zeit- und frequenzabhängigen Netzimpedanz auf der Mittelspannungsebene

BMU-Projekt (FKZ 0325049)

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Die Netzimpedanz spielt eine zentrale Rolle bei der Abschätzung der Anschlusskapazität von Netzanschlussknoten und bei der Bewertung der entstehenden Netzrückwirkungen von Erzeugern/Verbrauchern und der Einhaltung der damit verbundenen Normen. Insbesondere bei der Netzintegration von erneuerbaren Energieanlagen ist die frequenzabhängige Netzimpedanz von großem Interesse, da durch die enthaltene Leistungselektronik Oberschwingungsströme eingespeist werden, die an der Netzimpedanz zu unerwünschten Oberschwingungsspannungen führen. Die Entwicklung einer transportablen Messeinrichtung zur Bestimmung der zeit- und frequenzabhängigen Netzimpedanz auf der Mittelspannungsebene erlaubt eine bessere Anschlussbewertung als bisher, wodurch der Anschluss von erneuerbaren Energieanlagen ans Netz optimiert werden kann.

Messverfahren

Bei diesem Messverfahren wird das dreiphasige Dreileiternetz durch Takten einer ohmschen Last mit einem leistungselektronischen Halbleiterschalter zwischen zwei Außenleitern angeregt. Diese Messung wird durch zyklische Vertauschung für alle Leiterpaare durchgeführt. Erfasst werden die Leiterströme und -spannungen im Leerlauf und im Lastfall. Aus dem Frequenzverlauf, der sich bei diesen asynchronen Schaltvorgängen zwischen jeweils zwei Leitern einstellt, wird die Netzimpedanz ermittelt. Die folgenden Bilder zeigen das Grundprinzip der Messschaltung sowie das Zusammenwirken der Messschaltung mit dem Netz.

Schaltung

 

Die zugehörige Technik für dieses Messverfahren ist in einem mobilen Container implentiert, der als 3D-Modell und als Foto dargestellt ist:

Netzimpedanz

 

Erste Testmessungen zeigen bereits eine gute Übereinstimmung zwischen simulierten und gemessenen Frequenzgängen in einem 10-kV-Netz:

Diagramm

Weitere Informationen erhalten Sie in der ausführlichen Projektbeschreibung.

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. habil. Detlef Schulz (Projektleiter)
Dr.-Ing. Michael Jordan
Dr.-Ing. Hauke Wilken geb. Langkowski
Fakultät für Elektrotechnik
Elektrische Energiesysteme

 

 

HSU

Letzte Änderung: 13. Mai 2019