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29.03.2011 57 0

FNN-Hinweis: "Rahmenbedingungen für eine Übergangsregelung zur frequenzabhängigen Wirkleistungssteuerung von PV-Anlagen am NS-Netz"

Das "50,2 Hz-Problem"

In Deutschland hat der Ausbau von dezentralen Erzeugungsanlagen in den letzten Jahren, nicht zuletzt durch die Förderung über das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), stark zugenommen. Neben der Windenergie ist insbesondere die installierte Leistung von Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) stark angestiegen (ca. 15 GW), wovon ein nicht unwesentlicher Anteil an das Niederspannungsnetz angeschlossen ist.

Durch diesen Zubau besitzen Erzeugungsanlagen am Verteilnetz eine zunehmende Systemrelevanz. Während die künftige VDE-AR-N 4105 systemtechnische Erfordernisse angemessen berücksichtigen wird, tragen die aktuell noch gültigen Richtlinien und Normen für Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz dieser Entwicklung nicht Rechnung. Einen wesentlichen systemkritischen Engpass stellt die bisherige Anforderung dar, dass Erzeugungsanlagen bei Erreichen oder Überschreiten einer Netzfrequenz von 50,2 Hz unverzüglich abschalten müssen. Wird die Netzfrequenz von 50,2 Hz zu einem Zeitpunkt mit hoher dezentraler Einspeisung überschritten, schalten sich im Extremfall mehrere Gigawatt an Leistung ab. Der entsprechende Leistungssprung kann signifikant höher sein als die europaweit vorgehaltene Primärregelleistung, so dass die Leistungsfrequenzregelung die Netzfrequenz nicht mehr stabilisieren kann. Zudem kann ein näherungsweise zeitgleiches Wiederzuschalten der dezentralen Erzeugungsanlagen bei einer Frequenzerholung zu einem erneuten Überschreiten der Frequenz von 50,2 Hz und damit zu einem erneuten Abschalten der Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz führen ("Jo-Jo"-Effekt).

Um systemkritische Zustände vermeiden zu helfen, hat VDE FNN eine Übergangsregelung in Form eines technischen Hinweises erarbeitet, die eine einfache und schnell realisierbare Lösungsmöglichkeit einer frequenzabhängigen Wirkleistungssteuerung bei Überfrequenz einschließlich Wiederzuschaltverfahren beschreibt, und bis zur VDE-AR-N 4105 gilt.
Dieser technische Hinweis referenziert zum einen auf das Verfahren nach BDEW-MS-Richtlinie (Kennlinienstatik) und sieht zum anderen als einfach zu realisierende Lösung eine Überfrequenzabschaltung auf fest eingestellten Werten zwischen 50,3 Hz und 51,5 Hz in 0,1-Hz-Schriten mit Gleichverteilung (Stufenlösung) vor. Mit den formulierten Wiederzuschaltkriterien sind im Netzersatzanlagenbetrieb ggf. nur die PV-Anlagen am Teilnetz und können damit ggf. zu einer Rückspeisung führen, die nach Stufenlösung betrieben werden.

Der FNN-Hinweis stellt eine Empfehlung dar. Hersteller von Solarwechselrichtern haben bereits angekündigt, dass sie freiwillig ihre Produkte ab April 2011 gemäß dieser Übergangsregelung herstellen.

Verhalten bei Über-/Unterfrequenz

Erneuerbare-Energien-Anlagen wie Photovoltaik müssen sich mehr an der Frequenzhaltung bei Über- oder Unterfrequenz beteiligen.
20.09.2011

Damit die Netz- und Systemstabilität bei Über-/Unterfrequenz sichergestellt werden kann, müssen bestimmte am Stromnetz betriebene Anlagen ein definiertes Verhalten bei Über-/Unterfrequenz aufweisen.

Diese Aufgabe wird mit der Zunahme der dezentralen Erzeugungsanlagen in den Verteilnetzen entsprechend komplexer.

FNN hat hierzu bereits erste Anforderungen formuliert und wird diese auf Basis gewonnener Erfahrungen und bei Bedarf weiterführender Studien weiterentwickeln.

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