Automatische Letztmaßnahmen (VDE-AR-N 4142)

Automatische Letztmaßnahmen werden bei Störungen und Gefährdungen angewendet, wenn keine ausreichende Zeit für manuelle Maßnahmen zur Verfügung steht. Die neue Anwendungsregel VDE-AR-N 4142 trat am 01. April 2020 in Kraft und ersetzt den FNN Hinweis zur automatischen Frequenzentlastung (AFE).

Das Wichtigste in Kürze

Anwendungsregel setzt Vorgaben des europäischen Network Codes on Emergency and Restoration (NC ER) um
Aktualisierung beim unterfrequenzabhängigen Lastabwurf stellt dessen Wirksamkeit auch zukünftig sicher

Manuelle oder automatische Letztmaßnahmen spielen bei Störungen und Gefährdungen eine große Rolle. Sie leisten in kritischen Netzsituationen einen entscheidenden Beitrag für den sicheren und zuverlässigen Betrieb des europäischen Elektrizitätsversorgungssystems.
In der Regel reichen manuelle Letztmaßnahmen aus, die von Übertragungs- und Verteilnetzbetreibern durchgeführt werden. Diese Maßnahmen sind bereits in den Anforderungen zur Kaskade (VDE-AR-N 4140) definiert. Dazu gehört zum Beispiel die Absenkung von Erzeugungsanlagen bei Netzengpässen. Automatische Letztmaßnahmen kommen nur in Ausnahmefällen zur Anwendung, wenn keine ausreichende Zeit für die Durchführung manueller Maßnahmen zur Verfügung steht.

Der Network Code on Emergency and Restoration (EU Verordnung 2017/2196) legt europaweit verbindliche Anforderungen an automatische Letztmaßnahmen fest. Die VDE-Anwendungsregel VDE-AR-N 4142 setzt die Anforderungen für Deutschland um. In der Anwendungsregel wird dem Network Code entsprechend unterschieden zwischen

Maßnahmen zum unterfrequenzabhängigen Lastabwurf
Maßnahmen bei Überfrequenz
Maßnahmen zur Vermeidung eines Spannungskollapses

Automatische Letztmaßnahmen gegen Unterfrequenz wurden bereits mit der Einführung des Verbundbetriebes festgelegt („5-Stufenplan“). Dieses Konzept war Bestandteil des Transmission Codes 2007, eine Anpassung ist 2012 mit dem FNN Hinweis „Technische Anforderungen an die automatische Frequenzentlastung“ erfolgt. Darin wurden Maßnahmen beschrieben, um die Wirksamkeit des Lastabwurfs auch bei einer zunehmenden Anzahl dezentraler Erzeugungsanlagen in den Verteilnetzen sicherzustellen. Dazu gehörten die wirkleistungsrichtungsabhängige Unterfrequenzauslösung und die geeignete Ermittlung der Lasten je Abwurfstufe. Die neue Anwendungsregel aktualisiert Vorgaben aus dem FNN Hinweis auf und berücksichtigt die neuen Anforderungen aus dem europäischen Network Code ER.

Konkrete Neuerungen

Ermittlung der Abwurfleistung auf Grundlage der Gesamtlast
Erweiterung auf zehn Frequenzstufen
Option von Gruppenabwurfkonzepten mit mehreren Netzbetreibern
Detailliertes Monitoring und Reporting

Zielgruppen

Übertragungsnetzbetreiber
Verteilnetzbetreiber
An öffentliche Netze angeschlossene Netzkunden

Nutzen und Verbesserung
Die Anwendungsregel legt automatische Letztmaßnahmen fest, die vorsorglich umzusetzen sind, um Systemzusammenbrüche zu verhindern. Sie beschreibt das Monitoring, um die Wirksamkeit der automatischen Letztmaßnahmen zu überprüfen. Die Anwendungsregel ist Grundlage für eine einheitliche und verbindliche Umsetzung der automatischen Letztmaßnahmen in Deutschland.

FAQ zur VDE-AR-N 4142

Die Berechnung der Jahresmittelwerte der Abwurfleistung verläuft immer identisch. Erst danach erfolgt die Einordung in die Fälle 1 oder 2. Dies führt dazu, dass noch nicht auf Wirkleistungsrichtung umgestellte Relais mit einem höheren Jahresmittelwert gemeldet werden. Ist dies gewollt?

Ja, bei der Auslegung im Reporting und Monitoring wird auf die Abwurfleistung (0-Wert-Bildung bei Einspeisung) verwiesen. Der höher gemeldete Jahresmittelwert wird im Monitoring nicht erkannt. Die Fall 2 Abwurfpunkte sind laut VDE-AR-N 4142 bis 18. Dezember 2022 auf Wirkleistungsrichtung umzurüsten.

In einem Industrienetz führt eine 14-tägige Betriebsruhe mit Werten P=0 zur Einstufung in Fall 2. Ist das so gewollt?

Das ist nicht gewollt. Bei bekannter Struktur des Industrienetzes ist eine ungerichtete UFLA ausreichend.

Bekommt der Verteilnetzbetreiber 1. Ordnung die Gesamtlast des Gruppenabwurfkonzeptes für jede EIC im MABIS-Prozess oder die Summe des Gruppenabwurfkonzeptes?

Dies muss noch durch den ÜNB geklärt werden. Laut VDE-AR-N 4142 ist die Meldung der Summe ausreichend. Aus Transparenzgründen sind die einzelnen Gesamtlasten der beteiligten Netzbetreiber im Gruppenabwurfkonzept empfehlenswert.

In einer Umspannanlage sind Mittelspannungsschaltfelder des Verteilnetzbetreibers und eines nach-gelagerten Verteilnetzbetreibers (nVNB) vorhanden. Der nVNB betreibt noch weitere Umspannanlagen und hat ein eigenes Abwurfkonzept. Ist es zulässig die Mittelspannungsfelder des nVNB in das Gruppenabwurfkonzept des VNB zu integrieren und auf Transformatorebene abzuwerfen?

Ein Abwurf auf Trafoebene ist nicht zulässig. Hier erfolgt der Abwurf der Mittelspannungsfelder des VNB nach dem Gruppenabwurfkonzept und der Abwurf der Mittelspannungsfelder des nVNB nach seinem eigenen Konzept.

Ein Beispiel einer Umspannanlage mit nachgelagertem VNB finden Sie hier.

Im Normalschaltzustand befindet sich ein Reservetransformator nicht in Betrieb. Er fällt mit seiner Zeitreihe der 15min-Mittelwert (P=0) in Fall 3. Ist dies so gewollt?

Nein. Ein Reservetransformator wird wie ein in Betrieb befindlicher Trafo behandelt. Er bekommt also die gleiche Einstellung wie ein Haupttransformator.

Schaltzustände werden nicht explizit betrachtet, maßgeblich ist immer das versorgte Netz.

Wie soll mit fehlenden Messwerten (Fehler bei Messwerterfassung/-Übertragung- und verarbeitung) umgegangen werden?

Kurzzeitiger Ausfall bis 8 h:

Die fehlenden Messwerte werden mit dem letzten gemessenen Leistungswert fortgeschrieben.

Längerfristiger Ausfall über 8 h:

Für die fehlenden Messwerte werden geeignete Ersatzwerte gewählt (Leistungsverlauf eines ver-gleichbaren Zeitraum, z.B. Vortag)