Versorgungszuverlässigkeit und Spannungsqualität aus Sicht des FNN. Richard Huber, Netze BW GmbH Vorsitzender LK Nieder-/Mittelspannung

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1 Versorgungszuverlässigkeit und Spannungsqualität aus Sicht des FNN Richard Huber, Netze BW GmbH Vorsitzender LK Nieder-/Mittelspannung

2 Versorgungszuverlässigkeit und Spannungsqualität Netze BW GmBH Richard Huber Leiter Betrieb Strom-/Gasnetze Ein Unternehmen der EnBW

3 Spannungsqualität Die Spannungsqualität wird bestimmt durch das Netz des Netzbetreibers (z.b. Schalthandlungen) Netzrückwirkungen von Erzeugungsanlagen und Verbrauchsgeräten beim Kunden weitere Einflussgrößen, wie z.b. atmosphärische Erscheinungen (u.a. Gewitter, Sturm oder Raureif) oder fremde Einwirkungen (u.a. Kabelschaden durch Bagger), die zu Erdschlüssen oder Kurzschlüssen führen können. Notwendiger Netzbetrieb nur indirekt durch normative oder vertragliche Festlegungen beeinflussbar Nicht oder kaum beeinflussbar Unsicherheit über Verursacher. Die Ursache kann z.b. beim gestörten Netzkunden selbst, bei einem anderen Netzkunden (z.b. in der Nachbarschaft) oder beim Netzbetreiber liegen. Dabei 02. Oktober sind 2013 auch FNN Workshop Überlagerungen Seite 3 möglich.

4 Netzentwicklung Energiewende Systemdienstleistungen durch den Verteilnetzbetreiber! Netze BW GmbH Richard Huber 4 I

5 Netzausbau Hochspannung: Netzausbauplan 2014 Grundsatz: NOVA-Prinzip (Netz-Optimierung vor Verstärkung vor Ausbau) Prognosen Regionalisierung Berechnung und Analyse konkrete Maßnahmen Installierte EEG-Leistung in Baden-Württemberg MW Maximallast: MW MW Minimallast: MW Netze BW GmbH Richard Huber 5

6 Nichtverfügbarkeit SAIDI in min/a (ohne Geplante Ausschaltungen, ohne Höhere Gewalt, inkl. Weiterverteiler) Netze BW GmbH Richard Huber 6

7 Nichtverfügbarkeit SAIDI in min/a (ohne Geplante Ausschaltungen, mit Höherer Gewalt, inkl. Weiterverteiler) Netze BW GmbH Richard Huber 7

8 Beispielhafte Spannungseinbrüche und Störfestigkeit gemäß Information Technology Industry Council (ITIC)-Kurve Fördererkreis

9 Beispielhafte Spannungseinbrüche und Störfestigkeit gemäß Information Technology Industry Council (ITIC)-Kurve Gemessene Spannungseinbrüche Das Ausfallverhalten von elektronischen Geräten hängt hauptsächlich von der Restspannung und der Dauer des Einbruchs ab. Die ITIC-Kurve stellt diesen Zusammenhang als Richtwert zur Auslegung von elektronischen Geräten hinsichtlich Störfestigkeit dar. Diese ITIC-Grenzkurve wurde in weiten Bereichen der Industrie als Vergleichsmaßstab für alle Arten von Betriebsmitteln übernommen. Fördererkreis

10 Störfestigkeit gemäß Geräte-Normen <-> Netzbetrieb Produktnorm EN Fachgrundnorm EN Fachgrundnorm EN Die Praxis-Beispiele zeigen, dass es immer noch zu Geräte-Ausfällen auf Netzkunden-Seite kommt, da selbst die technisch unvermeidbar auftretenden Spannungseinbrüche von den Geräten nicht beherrscht werden. Geräte-Normen fordern keine Störfestigkeit gegen tiefe Spannungseinbrüche über 10/20 ms hinaus (Gefahr von Produktionsausfällen). Fördererkreis

11 Zeitliche Entwicklung der auf die Stromkreislänge bezogenen kurzschlussartigen Fehler aus der FNN-Störungsstatistik 2 Die zeitliche Entwicklung zeigt keine Auffälligkeiten. Es ist von einer stabilen Situation auszugehen. Fördererkreis

12 Zeitliche Entwicklung der auf die Stromkreislänge bezogenen kurzschlussartigen Fehler Netze BW GmbH Richard Huber 12

13 Roadmap zur Weiterentwicklung Verteilnetze: Grundlagen für zukünftige Anforderungen an Erzeugungsanlagen Herausforderung beim Sannungshaltung Umbau der Netze - Lösungsansätze Verhalten im Fehlerfall Spannungshaltung Inselneterkennung Inselnetzerkennung Verh. Fehlerfall Schwungmassen- zu WR-System Schwungmasse- zu WR-system Erzeugungsanlagen in der NS (4105) Today 2013 Q1 Q Today Q1 Q3 Q1 Q3 Q1 Q3 VDE-AR FNN hat die entscheidenden Themen frühzeitig identifiziert und Studien initiiert Ergebnisse fließen als Grundlage für neue Anforderungen in VDE-Anwendungsregeln ein Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE 13

14 Ausstattung privater Haushalte mit Informationsgeräten je 100 Haushalte 1200 Navigationssystem Telefaxgerät stationär Anrufbeantworter stationär Telefon mobil (Autotelefon, Handy) Telefon stationär (auch schnurlos) Telefon ISDN-Anschluss Internetzugang, -anschluss PC mobil (Notebook, Laptop, Palmtop) PC stationär Personalcomputer Viele Geräte der Informationstechnik enthalten Gleichrichter, die Netzrückwirkungen verursachen (wie auch Wechselrichter von PV-Anlagen und Windenergieanlagen) Anzahl dieser Geräte steiget. 02. Oktober 2013 FNN Workshop Seite 14

15 FNN-Studie Systematische Bewertung der Strom- und Spannungsqualität in öffentlichen Niederspannungsnetzen Deutschlands Durchführung eines koordinierten Messprogramms in Deutschland > 30 Netzbetreiber > 150 vergleichbare Messungen: Messdauer: 14 Tage Messintervall: 1-Minuten-Intervall Einbauort: MS/NS-Station (NS-Seite) Einheitliche Gerätetechnik Klassifizierung der Netze nach Abnehmerstruktur (4 Klassen) Erzeugeranteil (4 Klassen) Netzaufbau (3 Klassen) Fördererkreis

16 Aktuelle Entwicklung Spannungsqualität Die bei den Netzkunden eingesetzten Geräte/ Anlagen werden empfindlicher. Netzrückwirkungen der angeschlossenen Geräte und Anlagen nehmen zu Wahrnehmung ändert sich: Es gibt Störungen, die mitunter verstärkt wahrgenommen werden, z.b. Spannungseinbrüche aber auch Störungen, die z.t. weniger als früher wahrgenommen werden, z.b. Flicker Wenn in Einzelfällen höhere Anforderungen an die Versorgungsqualität bestehen, so sind entsprechende Vorsorgemaßnahmen optimal und kostengünstig nur direkt in der jeweiligen abzusichernden Anlage umzusetzen. 02. Oktober 2013 FNN Workshop

17 Projektgruppe: Störfestigkeit im Zusammenspiel von Kundenanlagen und öffentlichem Netz Es wird erläutert, welche Netzqualität durch das öffentliche elektrische Energieversorgungssystem an der Schnittstelle zu Kundenanlagen bereitgestellt werden kann. Der mögliche Beitrag durch entsprechende Produktnormen für die Auslegung und den störungsfreien Betrieb von Kundenanlagen wird beleuchtet. Wesentliche Punkte sind: Entstehung von Spannungseinbrüchen, Systemanalyse, Abhilfemaßnahmen und Empfehlungen. Eine Voraussetzung für einen sicheren und zuverlässigen Systembetrieb ist, dass die Netzrückwirkungen der an das Netz angeschlossene Betriebsmittel, Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen in einem verträglichen Rahmen gehalten werden Es arbeiten Vertreter der Industrie, der Netzbetreiber und der Wissenschaft mit. Der FNN-Hinweis wird voraussichtlich Ende 2015 vorliegen Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE 17