Steinbeis-Transferzentrum an der Hochschule Mannheim. POWER QUALITY Seminare 2016

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1 Steinbeis-Transferzentrum an der Hochschule Mannheim POWER QUALITY Seminare 2016 Steinbeis-Transferzentrum ist für Bildungsmaßnahmen zertifiziert DIN EN ISO 9001:2008

2 In zunehmendem Maße werden Geräte und Einrichtungen mit nichtlinearer oder nichtstationärer Betriebscharakteristik an das Versorgungsnetz angeschlossen. Dazu zählen Verbrauchsgeräte und Erzeugungseinheiten. Bedingt durch die endliche Kurzschlussleistung der Netze entstehen Rückwirkungen auf das Versorgungsnetz, welche u.u. zu störenden Beeinflussungen anderer, am gleichen Netz betriebener Anlagen und Geräte führen können. Netzrückwirkungen treten in Form verschiedener Störphänomene auf: Spannungsänderungen, Spannungsunsymmetrien, Oberschwingungen, Zwischenharmonische, Flicker. Netzrückwirkungen haben u.a. Auswirkungen auf das Betriebsverhaltens von Geräten und Anlagen, auf die zusätzliche Erwärmung von Kondensatoren, Motoren, Transformatoren, auf Fehlfunktionen von Rundsteuerempfängern und elektronischen Steuerungen. Fernmelde- Fernwirk- und EDV-Anlagen, Schutz- und Messeinrichtungen können beeinflusst werden Die Rückwirkungen auf das Netz selbst äußern sich in folgender Weise: Verschlechterung des Leistungsfaktors, Erhöhung der Übertragungsverluste, Beeinträchtigung der Erdschlusslöschung, Herabsetzung der Belastbarkeit von Betriebsmittel. Um ein einwandfreies Funktionieren aller Betriebsmittel, einschließlich aller Netzelemente zu gewährleisten, muss die Elektromagnetische Verträglichkeit gewährleistet sein. Das Thema EMV wird in einem umfangreichen Normenwerk behandelt. Schnell werden beispielsweise bei der Entwicklung von elektrotechnischen Geräten und Systemen Risiken übersehen, deren Folgekosten erheblich sein können. Auch Ihr Unternehmen ist erheblichen finanziellen Risiken ausgesetzt, wenn dem Thema Spannungsqualität in Übertragungs- und Verteilnetzen sowie bei der Produktentwicklung keine ausreichende Priorität eingeräumt wird.

3 Das Steinbeis Transferzentrum an der Hochschule Mannheim führt seit vielen Jahren erfolgreich Seminare zum Thema POWER QUALITY durch. Das Seminarangebot wurde 2015 durch den mehrwöchigen Zertifikatslehrgang Zertifizierter Sachkundiger für Erzeugungsanlagen ergänzt. Weitere Informationen finden Sie auf der Steinbeis-Werbseite. Eine Übersicht über die geplanten Seminare finden Sie in diesem Seminarkalender. Da wir immer bemüht sind, schnell und aktuell zu informieren, unterliegen alle Ankündigungen der ständigen Überprüfung und Aktualisierung; die Inhalte können geändert und neue Seminare aufgenommen werden. Eine ausführliche Beschreibung der einzelnen Seminare wird spätestens bis zwei Monate vor Seminarbeginn auf der Steinbeis-Webseite unter Seminare bereitgestellt. Viel Erfolg wünscht Ihr Steinbeis-Seminar-Team übrigens, Themenvorschläge für neue Seminare sind stets willkommen. Stand 1. Dez Steinbeis-Transferzentrum an der Hochschule Mannheim Paul-Wittsack-Str Mannheim Telefon: (0621) Fax: (0621) Steinbeis-Transferzentrum ist für Bildungsmaßnahmen zertifiziert DIN EN ISO 9001:2008

4 POWER QUALITY Grundlagen 22. Februar 2016 Das Thema Netzrückwirkungen spielt in zunehmendem Maße eine bedeutende Rolle. Es werden zunehmend Anlagen mit nichtlinearer oder nichtstationäer Betriebscharakteristik an das öffentliche Netz angeschlossen. Bedingt durch die endliche Impedanz der Netze entstehen Rückwirkungen auf das Versorgungsnetz, die unter Umständen andere am gleichen Netz betriebene Anlagen oder Geräte stören können. Die EN50160 stellt die Rahmenbedingungen für alle Netzbetreiber dar. Sie beschreibt die Eigenschaften der Spannung in Nieder- und Mittelspannungsnetzen und bildet damit die Grundlage für alle technische Regelwerke. Eine gute Kenntnis der Regelwerke und Normen ist sowohl für Netzbetreiber als auch für die Industrie von besonderer Bedeutung. In diesem Seminar werden die Grundlagen der Netzrückwirkungen behandelt und der technische Inhalt der Normen und Regelwerke dargestellt. Grundlegende Begriffe Störaussendung, Störfestigkeit, Elektromagnetische Verträglichkeit Oberschwingungen o Fourierreihe, Kennwerte, Summationseffekt, Zeigerdarstellung, Superposition o Oberschwingungserzeuger o Oberschwingungsimpedanz und Resonanz o Oberschwingungen in Stromversorgungsnetzen o Neutralleiterbelastung o Messung von Oberschwingungen - EN o Begrenzung von Oberschwingungen - EN , EN Flicker o Grundlegende Begriffe o Pst-Verfahren, Flickermeter EN o Analytische Berechnung der Flickerstärke o Berechnung der relativen Spannungsänderung o Summationsgesetz o Verteilung von Flicker im Netz o Begrenzung von Spannungsänderungen und Flicker - EN , EN Beurteilung der Spannungsqualität in öffentlichen Netzen o EN 50160, EN Technische Regelwerke der Netzbetreiber o D-A-CH-CZ Technische Regeln zur Beurteilung von Netzrückwirkungen 3991

5 POWER-QUALITY Vertiefungsseminar 23. bis 25. Februar 2016 Das Power Quality Vertiefungsseminar greift aktuelle Entwicklungen und Fragestellungen auf und informiert über neue Erkenntnisse und technische Regelwerke. Messung und Modellierung der frequenzabhängigen Netzimpedanz bis 150 khz Die frequenzabhängige Netzimpedanz bestimmt Art, Ausprägung und Ausbreitung von Netzrückwirkungen im Verteilnetz. Die Netzimpedanz wird allgemein durch die 50 Hz Längsimpedanzen der Netzelemente dargestellt. Auf Basis von Messungen wurde versucht, das 50Hz Netzmodell derart zu erweitern, damit gemessene Effekte im Frequenzbereich modelliert und extrapoliert werden können. Die Abbildungstreue der verwendeten Meßwandler spielt bei Oberschwingungsmessungen eine große Rolle. Erste Ergebnisse der Vermessung von Höchstspannungswandler werden vorgestellt. Messung und Modellierung von Schwingungsphänomenen in Verteilnetzen (CH) Eine steigende Anzahl von dezentralen Erzeugern und «modernen» Verbrauchern produzieren Schwingungen, welche die Grundschwingung überlagern. Schwingungen werden in Subharmonische, Harmonische und Zwischenharmonische eingeteilt. In dem Projekt swinging grids werden kritische Netze erfasst, vorhandene Auswirkungen gemessen und die Grenzen der Belastbarkeit mittels Simulationen auf der Basis von geeigneten Modellen aufgezeigt. Projektziele sind u.a. die Messung der Power Quality Phänomene in ausgewählten Verteilnetzen, Einbau und Validierung der statischen Netzmodelle in ein Netzanalyse Tool, Entwicklung von Dynamik-modellen für dezentrale Einspeisungen und regulierbare Lasten sowie Speichersystemen. PQ-Langzeitmessungen statistische Analyse und Modellbildung In Deutschland werden seit vielen Jahren Oberschwingungsmessungen in NS-Netzen mit dem Ziel durchgeführt, Oberschwingungsströme sowie Spannungsqualitätskenngrößen in Abhängikeit von Abnehmerstruktur, Erzeugerstruktur und Netzstruktur zu erfassen um statistische Analysen der Variation von Spannungsqualitätskenngrößen zwischen verschiedenen Messorten bzw. über mehrere Jahre durchführen zu können. Aus den gewonnenen Erkenntnissen wurden unter Berücksichtigung der detaillierten messtechnischen Analyse der frequenzabhängigen Netzimpedanz sowie der Stromharmonischen Simulationsmodelle für die Nachbildung von Haushalten (Impedanz und Emission) ermittelt und validiert. Modelle für Oberschwingungsberechnungen von Erzeugungsanlagen Durch die steigende Anzahl von Erzeugungseinheiten mit Leistungselektronik, aber auch durch verteilte Erzeugung mit Synchrongeneratoren, kommt der Beurteilung der Oberschwingungsemission von Erzeugungsanlagen eine immer größere Bedeutung zu. Die klassische Herangehensweise, Oberschwingungsquellen als ideale, konstante Stromquellen zu behandeln, hat sich für Erzeugungsanlagen in vielen Fällen als unzureichend herausgestellt. Detailliertere neue Modellansätze sind notwendig. Aktuell beschäftigen nationale/internationale Arbeitsgruppen mit dieser Thematik, wie z.b. CIGRÉ JWG C4/B4.38, IEC TC 88 MT21. Der Vortrag beschreibt die typischen Eigenschaften von Erzeugungseinheiten hinsichtlich Oberschwingungen und stellt aktuelle Ansätze zur Modellierung vor. Meßunsicherheitsanalyse bei Oberschwingungsmessungen Oberschwingungsmessungen spielen eine bedeutende Rolle bei der Marktzulassung von Produkten, bei der Anschlußbeurteilung von Geräten und Anlagen im NS/MS/HS-Netz auf Basis technischer Regelwerke und gesetzlichen Vorgaben. Die Aufgabe des Messens ist die Ermittlung des Zahlenwertes einer physikalischen Größe unter Berücksichtigung der Genauigkeit der einzelnen Messglieder (Messgeräte, Wandler) in einer Messkette. Die Angabe der zugehörigen Messunsicherheit schafft Vertrauen in Prüfprotokollen ist die kumulative Messunsicherheit anzugeben. Andererseits werden maximale Unsicherheiten in Normen und Regelwerken vorgegeben hier besteht die Aufgabe in der Planung des Messvorhabens mit der Auswahl der geeigneten Messmittel. Die Ermittlung der Messunsicherheit erfolgt auf Basis der in

6 Datenblättern angegebenen Spezifikationen unter Verwendung statistischer Verfahren, die in DIN 1319 beschrieben sind. Es ergibt sich eine Reihe von Fragen, die am Beispiel der Messung von Oberschwingungen nach EN bzw. EN diskutiert werden. Wie können Klasse A -PQ-Messgeräte und NS/MS-Strom- und Spannungswandler im Oberschwingungsbereich (rückführbar) kalibriert werden? Welche Angaben muss/sollte der Hersteller in seinem Datenblättern machen und wie ist der Nachweis der Einhaltung von Normen zu führen. Welche Anforderungen sind an den Messaufbau bei Labor-/Netzmessungen zu stellen, welche Einflussgrößen sind zu dokumentieren und bei der Ermittlung der Messunsicherheit zu berücksichtigen Wie wird die kumulative Messunsicherheit ermittel und im Messergebnis angegeben? Welche Anforderungen sind an ein Prüf-/Messprotokoll zu stellen Anwendung der Kausalitätsanalyse zur Identifikation von schadhaften Geräten/Anlagen Der Einsatz moderner Leistungselektronik in der Nähe sensibler Signalverarbeitung stellt eine Herausforderung dar. Oft ist eine Kombination von Oberschwingungen, Netzresonanz und tonfrequenten Störspannungen anzutreffen. Eine besondere Problematik ergibt sich, wenn bis dahin intakte, unauffällige Netzteile von Geräten Störsignale abgeben, die zu Beeinträchtigungen in einem ganzen Gebäude führen können. Diese oft kleinen Störquellen sind zu finden und zu beseitigen, ohne weiträumige Stromabschaltungen vornehmen zu müssen. Störquellen lassen sich anhand eines charakteristischen Störmusters identifizieren. Methoden zur Überwachung von Stromnetzen und komplexe elektrische Anlagen werden vorgestellt. Messung von Spannungsqualitätsmerkmalen EN :2016 In der Norm EN werden Verfahren und Spezifikationen festgelegt, die eine einheitliche Messung und Bewertung von Spannungsqualitätsmerkmalen durch entsprechend aufgebaute Geräte sicherstellen. Die wesentlichen Inhalte dieser Norm werden erläutert; dabei wird insbesondere auf Ergänzungen eingegangen, die in der neuen Edition 3 : 2016 hinzugekommen sind, beispielsweise Messmethoden für Ströme, rasche Spannungsänderungen und Störgrößen im Bereich khz sowie Aussagen zum frequenzabhängigen Übertragungsverhalten von Spannungs- und Stromwandlern. Power Quality Instruments - DIN EN : und DIN EN : Derzeit auf dem Markt befindliche Messgeräte für die Netzqualität haben unterschiedliche Eigenschaften. Die DIN EN stellt ein Referenzsystem zur Verfügung, um die Auswahl, den Vergleich und eine Beurteilung dieser Geräte zu ermöglichen. Diese Produkt-Norm legt eine Klassifizierung der Messgeräte hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Umweltanforderungen und Sicherheitsanforderungen fest. Die DIN EN beschreibt die Funktionsprüfung und Anforderungen an die Messunsicherheit für Messgeräte der Produktnorm IEC Die Norm IEC stellt somit eine Ergänzung zu der Norm IEC dar. Internet Industrie Energieversorgung 2.0 Eine Informatisierung der Fertigungstechnik und damit die intelligente Verknüpfung von Produktion und moderner Informations- und Kommunikationstechnik sind erklärte Ziele der Industrie 4.0. Menschen, Maschinen und industrielle Prozesse werden intelligent vernetzt. Hierbei erfolgt der direkte Durchgriff von der Leit- zur Prozessebene durch vertikale Kommunikationsstrukturen basierend auf Techniken der Internettechnologie der vierten Generation (IoT). Dabei spielt die elektrische Energieversorgung und deren Versorgungssicherheit eine erhebliche Rolle. Informationen, um kritische Zustände in der Energieversorgung möglichst frühzeitig erkennen und melden zu können, sind durch eine permanente Überwachung von Schaltanlagen zu erlangen. Moderne Netzanalysatoren stellen neben den üblichen Messgrößen wie Strom und Spannung auch Informationen z.b. zur Schalterstellung sowie Statusmeldungen der Schutzgeräte bereit. Die richtige Netzinfrastruktur zur verbesserten EMV Die heutigen IT-Systeme in der Industrie sowie in Datencentern und Verwaltungsbereichen werden immer leistungsfähiger und schneller, aber auch immer empfindlicher gegen elektromagnetische Störungen. Systeme und Maschinen werden weiter automatisiert und über das Internet gefahren. Auf Grund dieser Eigenschaften sind die Netze der Energieversorgung sowie der Datenstruktur besonders zu überdenken und zu planen. Verschiedenste Normen und Regeln dienen als Grundlage für den Aufbau und werden erläutert. 3992

7 POWER QUALITY Erzeugungsanlagen am Mittel- und Hochspannungsnetz Anschlussbeurteilung in der Netzpraxis März 2016 In diesem Modul werden die technischen Anforderungen der BDEW-Mittelspannungsrichtlinie und der TAB-Hochspannung im Hinblick auf Netzrückwirkungen betrachtet. Diese technischen Regelwerke schreiben Planungsrechnungen vor. In Abhängigkeit von den Anlagendaten (Kunden-Abfragebogen) wird der Netzbetreiber in Kenntnis des Versorgungsnetzes und der bereits am Netz vorhandenen Verbraucher und Erzeuger den technisch möglichen Anschlusspunkt bestimmen und die zulässigen Oberschwingungsströme festlegen. Zusätzlich sind die zu erwartenden langsamen und schnellen Spannungsänderungen sowie die Flickerpegel zu ermitteln. Die Regelwerke schreiben vor, dass die Wirkung einer Erzeugungsanlage auf allen Verknüpfungspunkten in dem betreffenden Netz zu berücksichtigen ist. Hier sind Lastflußberechnungen erforderlich. Erzeugungsanlagen am Mittel- und Hochspannungsnetz müssen sich an der statischen und dynamischen Netzstützung beteiligen können. Der Netzplaner muss die Anforderungen an die Netzstützung festlegen und dem Anlagenbetreiber in der Anschlussgenehmigung mitteilen. In diesem zweitägigen Seminar werden die Anforderungen an die Anschlussplanung aus Sicht eines Netzplaners eingehend betrachtet und unter Einbeziehung der Teilnehmer Anschlussgesuche praxisnah erörtert. Rechtliche Aspekte werden in diesem Seminar nicht berücksichtigt. Dieses Seminar gliedert sich in drei Teilen Erläuterungsteil In diesem Teil werden ausgewählte Kapitel der Regelwerke im Hinblick auf ihre praktische Anwendung erläutert. Aus einer Aufgabenstellung heraus wird die Vorgehensweise bei der Beurteilung eines Anschlussgesuches besprochen. Paxisteil Im Praxisteil werden Beispielrechnungen zu ausgewählten Kapiteln, unter Einbeziehung der Teilnehmer, vorgetragen. Die Ermittlung der Spannungsanhebung bei verteilten EZA im MS-Netz wird unter Anwendung des Netzberechungsprogramm SINCAL demonstriert. Abschlussübung Zum Abschluss sollen die Teilnehmer selbstständig Bewertungen durchführen. Die Lösungen werden anschließend diskutiert. Am Ende des Seminares sollten die Teilnehmer in der Lage sein, Anlagendaten zu erheben und selbstständig eine Beurteilung nach den Regelwerken vornehmen. 3973

8 POWER QUALITY Gesetze und Rechtsvorschriften für EZE/EZA in Deutschland/Europa 11. Mai 2016 Windenergie-, Photovoltaikanlagen und Verbrennungskraftmaschinen z.b. BHKWs spielen in allen Netzebenen eine bedeutende Rolle. Diese Erzeugungsanlagen(EZA) müssen eine Reihe von Gesetzen, nationale technische Regelwerke und internationale Normen erfüllen. In einem eintägigen Seminar werden die rechtlichen Rahmenbedingungen zum Anschluss von Erzeugungsanlagen dargestellt und Konsequenzen aus den anzuwendenden Gesetzen technisch und rechtlich von einem Rechtsanwalt und Ingenieur erörtert. Netzanschluss nach dem EEG o Ermittlung des richtigen Verknüpfungspunktes o Einzuhaltende technische Anforderungen o Anwendung allgemein anerkannter Regeln der Technik o Einzelfallanforderungen des Netzbetreibers o Pflicht des Netzbetreibers zur Optimierung, Verstärkung oder Ausbau des Netzes o Voraussetzungen des Einspeisemanagement Vergütungsprinzipien nach dem EEG o Grundprinzipien der EEG-Förderung o Marktprämienmodell o Grundlagen des Energiemarktes, Direktvermarktung o Einhaltung technischer Anforderungen als Voraussetzung der Förderungsberechtigung (SDLWindV) o Nachweisverfahren bezüglich der Anforderungen der SDLWindV gemäß FGW TR 8 (Einheiten und Anlagenzertifikat) Netzanschluss nach dem EnWG o Antragsverfahren: Pflicht zum angemessenen, diskriminierungsfreien und transparenten Netzzugang o Gesetzeskonkurrenz zum EEG o Beachtung technischer Mindestanforderungen (TAB) o Prinzip des EnWG: Festlegung technischer Anforderungen auf Verbände-Ebene (z.b.: VDE) o Besonderheiten bei EZA in Industrienetzen o Regelung von EZA zur Systemsicherheit durch den Übertragungsnetz-betreiber Sonstige Förderungen o Förderung von Speichertechnologie (PV-Analgen) o Befreiung von Netzentgelten Europäisches Recht o NC-RFG o Europäische Richtlinien o Europäische Verordnungen Planungsgrundlagen einer EZA o Bundesimmissionsschutzrechtliches Genehmigungsverfahren o Baugenehmigung o Sicherheiten für den Kreditgeber, dingliche Sicherungsrechte o Beachtung der Vorschriften zum gesetzlichen Eigentumserwerb 3971

9 POWER QUALITY Netzcodes (Entso-e) 12. bis 13. Mai 2016 Nach dem Willen der Europäischen Kommission werden auf europäischer Ebene Rahmenrichtlinien (Netzcodes) erarbeitet und veröffentlicht, mit dem Ziel den Elektrizitätsbinnenmarkt zu vollenden und für alle Elektrizitätsunternehmen in der Gemeinschaft gleiche Ausgangsbedingungen zu schaffen. Die europäischen Regelungen zur Planung und zum Betrieb des Stromnetzes sollen in zehn Netz-Codes erfasst und als EU-Verordnung ab Anfang 2016 veröffentlicht werden. Netzkodizes sind als EU Verordnung verbindlich. Dies erfordert ggf. die Anpassung nationaler Regelungen (z.b. die Technischen Anschlussbedingungen). Der Inhalt der einzelnen Kodizes muss mit den bestehenden nationalen Regelungen verglichen werden, um zu prüfen welcher Anpassungs- oder Ausgestaltungsbedarf existiert. In konkreter technischer Hinsicht wird diese Aufgabe wird in Deutschland durch den VDE/FNN wahrgenommen. Der RfG-Code Requirements for Grid Connection of Generators definiert Anforderungen innerhalb deren die Übertragungs- und Verteilnetzbetreiber Anschlussbedingungen für Erzeugungsanlagen festlegen. Hierzu zählen insbesondere die erneuerbaren Energieerzeuger und deren Beitrag zur Stabilität des Gesamtsystems. Damit erhalten aber auch die Hersteller von Erzeugungseinheiten grundlegende Indikatoren, welche technischen Anforderungen ihre Produkte erfüllen müssen, um im europäischen Netz betrieben werden zu dürfen. Inwieweit die in Deutschland geforderten Anlagenzertifikate noch eine Pflicht sein werden, ist Gegenstand der Diskussion. Der DC-Code Demand Connection definiert einheitliche Rahmenbedingungen für den Anschluss von Verbraucher an das Übertragungsnetz. Verbraucher sind sowohl einzelne industrielle Lasten, die direkt an das Übertragungsnetz angeschlossen sind, als auch Verteilnetze mit daran angeschlossenen Kunden. Durch die zunehmende Anzahl von Erzeugungsanlagen im Verteilnetz kann es in zunehmendem Maße zu Rückspeisungen in das Übertragungsnetz und somit zur Gefährdung der Netzstabilität kommen. Der DCC enthält daher auch Regelungen, um die Netzstabilität im Rückspeisefall gewährleisten zu können. In diesem Seminar werden sowohl die rechtlichen Grundlagen für die Netzcodes dargestellt als auch erläutert, welche technischen Inhalte die Netzcodes abdecken und welche Anpassungen in den deutschen Regelwerken ggf. vorzunehmen sind. Gegenstand der Betrachtung sind die Codes Requirements for Grid Connection of Generators (RfG) sowie Demand Connection (DC). Schnittstellen ergeben sich in Deutschland u.a. zu den VDE AR N-4110/20/30/40/05. Europäisches Recht Rechtsgrundlage für die Netz-Codes Regelsetzungsprozess auf nationaler und europäischer Ebene (Einordnung und Aufgaben) Zusammenspiel von Netz-Code-Regeln und VDE (FNN)-Anwendungsregeln Entso-e "Network Code for Requirements for Grid Connection of Generators (RfG)" Entso-e "Network Code for Demand Connection (DCC)" Nationale Regelwerke (TAB HS, MS, NS ) und deren Schnittstellen zu den Entso-e-Codes Rechtsgrundlage und nationale Regelwerke in Österreich und der Schweiz und deren Schnittstellen zu den Entso-e-Codes 4079

10 POWER QUALITY Grundlagen der Spannungsqualität Sept Bedingt durch die endliche Impedanz der Netze entstehen Rückwirkungen auf das Versorgungsnetz, die unter Umständen andere am gleichen Netz betriebene Anlagen oder Geräte stören können. Die EN50160 stellt die Rahmenbedingungen für alle Netzbetreiber dar. Sie beschreibt die Eigenschaften der Spannung in Nieder- und Mittelspannungsnetzen und bildet damit die Grundlage für alle technische Regelwerke. Die anzuwenden Normen und Regelwerke werden vorgestellt. Grundlegende Begriffe Störaussendung, Störfestigkeit, Elektromagnetische Verträglichkeit Oberschwingungen und Zwischenharmonische Fourierreihe, Kennwerte, Summationseffekt, Zeigerdarstellung, Superposition Oberschwingungserzeuger Oberschwingungsimpedanz und Resonanz Oberschwingungen in Stromversorgungsnetzen Neutralleiterbelastung Messung von Oberschwingungen - EN Begrenzung von Oberschwingungen - EN , EN Spannungsschwankungen und Flicker Grundlegende Begriffe Pst-Verfahren, Flickermeter EN Analytische Berechnung der Flickerstärke Berechnung der relativen Spannungsänderung Summationsgesetz Verteilung von Flicker im Netz Begrenzung von Spannungsänderungen und Flicker - EN , EN Unsymmetrie Spannungseinbrüche Beurteilung der Spannungsqualität in öffentlichen Netzen EN 50160, EN , EN Technische Regelwerke der Netzbetreiber D-A-CH-CZ Technische Regeln zur Beurteilung von Netzrückwirkungen TAB 4080

11 POWER-QUALITY Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz 7. bis 9. September 2016 Erzeugungsanlagen(EZA) sind heute in jedem Ortsnetz vorhanden. Photovoltaikanlagen sind Massenprodukte, die auf vielen Hausdächern zu finden sind. Die Spannungsqualitätsmerkmale der EN sind sicherzustellen. Die Normenreihe EN /3/11/12 ist anzuwenden. Nach der VDE Anwenderregel AR-N-4105 müssen Erzeugungsanlagen im Niederspannungsnetz sich an der statischen Spannungsstützung beteiligen können. Die daraus resultierenden Anforderungen an die Schutztechnik und an die Blindleistungsregelung verdienen besonderer Beachtung. Die Einhaltung der elektrischen Eigenschaften wird in einem Prüfbericht zum Einheitenzertifikat dokumentiert. Die Einhaltung der Anforderungen an den Netz-/Anlagenschutz sind Bestandteil des Konformitätsnachweises. Im ersten Teil des Seminars werden die Anforderungen bezüglich Netzrückwirkungen betrachtet. Der Nachweis der elektrischen Eigenschaften einer EZE für den Netzanschluss am Niederspannungsnetz erfolgt durch eine Typenvermessung nach der VDE V Diese Richtlinie beschreibt den Umfang der messtechnischen Untersuchungen und gibt die Anforderungen an die Messungen und Auswertungen vor. Anhand von beispielhaften Messungen und Messergebnissen werden diese Anforderungen und Messmethoden verdeutlicht. Im weiteren Teil des Seminars werden die Anforderungen der VDE-AR-N-4105 bezüglich des Betriebs und des Verhaltens von Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz diskutiert. Hierbei werden unter anderem die Anforderungen und Regelungsmöglichkeiten bezüglich Wirk- und Blindleistung behandelt sowie das geforderte Verhalten der EZE bei Frequenzänderungen aufgezeigt. Einphasig angeschlossene EZA im NS-Netz erhöhen den Unsymmetriegrad dies hat Auswirkungen auf das Betriebsverhalten aller anderen Lasten im Netz. Der Betrieb vieler verteilter dezentraler Einspeiser kann zu Problemen bei der Einhaltung des Spannungstoleranzbandes führen neue Ansätze zur Regelung von Ortsnetztransformatoren könnten hier hilfreich sein. Der Errichter von PV-Anlagen hat eine Vielzahl von technischen Regelwerken zu beachten. Die wichtigsten Vorschriften werden vorgestellt und praxisnah erläutert. Die technische Ausführung von installierten PV-Anlagen ist im Hinblick auf EMV, Blitzschutz und Erdung oftmals fehlerhaft. Die typischen Fehler werden aufgezeigt und Hinweise zur Vermeidung werden besprochen. In einem dreitägigen Seminar wird der technische Inhalt der VDE AR-N-4105 dargestellt, es werden beispielhaft Anschlussbeurteilungen durchgeführt. Insbeson-dere wird auch auf den Betrieb von EZA eingegangen; Schutzkonzepte werden erläutert. 3974

12 POWER QUALITY Elektrotechnische Planung von Wind- und PV-Parks Oktober 2016 Ziel des zweitägigen Seminars Elektrotechnische Planung von Wind- und PV-Parks ist es, die wesentlichen Schritte der Elektroplanung von Wind- und PV-Parks einzuführen und eine Übersicht über die hierbei zu beachtenden Richtlinien und Normen zu geben. Sämtliche Themen werden verständlich eingeführt und anhand von Übungen vertieft. Die elektrotechnische Planung sollte mindestens die folgenden Gewerke umfassen: Verlustoptimierte Kabeldimensionierung, Auslegung von Übergabestationen, Dimensionierung von Blindstromkompensationsanlagen, Kommunikations- und Schutztechnik, Planerstellung, Konformität mit den relevanten Richtlinien (BDEW Mittelspannungsrichtlinie, TC2007, SDLWindV, relevante DIN/VDE/IEC-Normen und Richtlinien) Grundplanung: Kabeldimensionierung, Schaltanlagendimensionierung Einführungsvortrag o Netzanschluss von Wind- und PV-Parks o Anschlussmöglichkeiten o Topologien von Windparks o Topologien von PV-Parks (String-Wechselrichter, Zentralwechselrichter) o Planungsphasen (von der Grundplanung bis zur Inbetriebnahme) Technische Eignung von Mittelspannungskabeln o Kabeltechnologien eine Übersicht o Der Bemessungsstrom von Mittelspannungskabeln o Eigenschaften der Wind- und PV-Einspeisung o Minderungsfaktoren gemäß VDE 0276 o Kurzschlussfestigkeit von Mittelspannungskabeln Übung zur technischen Eignung von Mittelspannungskabeln o Berechnung von Minderungsfaktoren einer Windparkverkabelung o Überprüfung der Kurzschlussfestigkeit o Auswahl technisch geeigneter VPE-Kabel mit Al-Leiter Verlustoptimierte Kabeldimensionierung o Leistungsverluste von Kabeln o Abschätzung des Einspeiseprofils von Wind- und PV-Parks o Berechnung der Energieverluste o Ökonomische Bewertung von Anschaffungs- und Verlustkosten o Ermittlung des wirtschaftlich günstigsten Kabelquerschnitts Übung zur Verlustoptimierten Kabeldimensionierung o Berechnung der Energieverluste eines Windparks o Anwendung der Barwertmethode zur wirtschaftlichen Bewertung o Ermittlung der wirtschaftlich günstigsten Kabelquerschnitte Dimensionierung von Schaltanlagen o Überprüfung der relevanten Parameter der parkinternen Schaltanlagen o Berechnung der relevanten Parameter einer Übergabestation

13 Detailplanung und Schritte zur Zertifizierung Richtlinien o Übersicht über relevante Richtlinien (TABs der Netzbetreiber, SDLWindV, BDEW Mittelspannungsrichtlinie, TC2007) o FGW Richtlinien zur Modellierung, Vermessung und Zertifizierung o Workflow für Planung und Zertifizierung gemäß BDEW-Mittelspannungsrichtlinie Blindleistungsbereitstellung von Wind- und PV-Parks o Begrenzende Faktoren der Blindleistungsbereitstellung o Anforderungen gemäß BDEW-Mittelspannungsrichtlinie und TC2007 o Berechnung des Blindleistungsbereichs von Wind- und PV-Parks o Abhilfemaßnahmen bei Nichterfüllung (Wechselrichter, Kompensationsanlage) Übung zur Blindleistungsbereitstellung von Wind- und PV-Parks o Analyse von Blindleistungsdiagrammen o Dimensionierung einer erforderlichen Kompensationsanlage Oberschwingungsberechnung o Kurze Einführung: Oberschwingungen o Relevante Richtlinien (IEC , BDEW Mittelspannungsrichtlinien) o Allokation zulässiger Oberschwingungsströme durch den Netzbetreiber o Bewertung anhand von Oberschwingungsströmen o Bewertung anhand von Oberschwingungsspannungen o Konsequenzen im Fall der Nichteinhaltung (Nachmessung, Filter) Von der Dimensionierung zum Leistungsverzeichnis o Planung von Übergabestationen: Relevante Komponenten und Platzbedarf Ermittlung der wesentlichen Kenngrößen Konfiguration der Schaltfelder Auswahl der Wandler Planerstellung o Leistungsverzeichnisse von Kabeltrassen: Erforderliche Kabellängen Verlegungstechniken Querungen Erstellung eines Trassenplans 3966

14 POWER QUALITY Schutzkonzepte beim Anschluss von Erzeugungsanlagen an das HS-/MS-Netz November 2016 Zur Planung einer elektrotechnischen HS- oder MS-Anlage gehört eine Netzschutzkonzeption, deren Umsetzung die Anlagen vor unzulässigen Belastungen und Zerstörungen durch den Kurzschlussstrom schützt. Durch die Einhaltung der zulässigen Abschaltzeiten werden Gefährdungen von Menschen und Nutztieren verhindert und die Spannungsqualität nach DIN EN sichergestellt. Die Selektivschutztechnik ist ein unverzichtbarer Bestandteil einer jeden Elektroenergieanlagenplanung. Nach der DIN VDE 0101 ist für Anlagen mit einer Nennspannung größer 1 kv der Einsatz von Kurzschlussschutzeinrichtungen zwingend vorgeschrieben. In dem zweitägigen Seminar Schutzkonzepte beim Anschluss von Erzeugungsanlagen an das HS- /MS-Netz werden beginnend mit den Grundlagen der Selektivschutztechnik die Schutzkriterien und die Funktionsweise der einzelnen Kurzschlussschutzeinrichtungen behandelt. Besonders beachtet werden die Schutzkonzeptionen für den Anschluss von Erzeugungsanlagen an das Hoch- und an das Mittelspannungsnetz. Neben den gültigen FNN- bzw. BDEW-Richtlinien wird über die Aufgabe der jeweiligen Einrichtung und deren Einstellung informiert. In einer Übung entwickeln die Teilnehmer eine Schutzkonzeption für eine Erzeugungsanlage am Mittelspannungsnetz. Hierbei wählen Sie die notwendigen Schutzeinrichtungen und Wandler aus. Darauf aufbauend dimensionieren sie die Stromwandler bzgl. des stationären und dynamischen Übertragungsverhaltens. Im abschließenden Themenkomplex werden die Inbetriebnahme und die Turnusprüfung von Schutzsystemen behandelt. Einführung in die Schutztechnik o Notwendigkeit von Schutzeinrichtungen o Anforderungen an Schutzsysteme o Prinzipielle Wirkungsweise von Schutzeinrichtungen o Leitungsschutz o Prüfungen von Schutzsystemen o Hilfsenergieversorgung Schutzkriterien o Grundsätzliche Forderungen an ein Schutzkriterium o Universelle Kriterien o Spezielle Kriterien Schutzeinrichtungen o Überstromschutzeinrichtungen o Distanzschutzeinrichtungen o Q/U-Schutzeinrichtungen o Differenzialschutz Strom- und Spannungswandler o Auswahlkriterien für Stromwandler o Stationäres Übertragungsverhalten des Stromwandlers o Transientes Übertragungsverhalten des Stromwandlers o Praktische Auslegung eines Wandlers für einen Distanzschutz Haupt- und Reserveschutzsysteme o Aufgaben des Reserveschutzsystems o Arten des Reserveschutzes o Übliche Abschaltzeiten nach Spannungsebene o Reserveschutz für MS-Leitungen o Anregeverlässlichkeit o Haupt- und Reserveschutz für Transformatoren Schutzkonzeption für EEG-Anlagen am HS-Netz- Schutzkonzeption für EEG-Anlagen am MS-Netz o Übung zu Schutzkonzeption Erzeugungsanlage am Mittelspannungsnetz Prüfung von Schutzsystemen o Inbetriebnahmeprüfungen o Turnusprüfungen 4081

15 Seminarleiter Prof. Dr. W. Mombauer (VDE) Hochschule Mannheim, Arbeitsschwerpunkt: Niederfrequente leitungsgeführte Netzrückwirkungen. Prof. Mombauer arbeitet seit mehr als 25 Jahren auf diesem Gebiet, in den letzen Jahren mit dem Schwerpunkt Flicker. Veröffentlichungen in nationalen und internationalen Fachzeitschriften und Büchern haben ihn zu einem international anerkannten und führenden Flickerexperten gemacht. Dies wird auch durch die Nennung seiner Arbeiten als Referenzdokument in den internationalen Normen und technischen Regelwerken deutlich. Er ist Mitarbeiter in mehreren nationalen und internationalen Arbeitskreisen und Komitees, u.a. in DKE (niederfrequente leitungsgeführte Störgrößen), DKE (Spannungsschwankungen, Obmann), DKE (Prüfbedingungen für dezentrale Niederspannungs-Erzeugungsanlagen, Obmann), D-A-CH-CZ EMV&PQ, FNN Expertennetzwerk Netzrückwirkungen (stellv. Obmann), FGW AG TR3/OS, IEC SC77A WG2 (voltage fluctuation, flicker), CIGRE C4.111 (Review of LV and MV Compatibility Levels for Voltage Fluctuation)