Kurzfassung. Abstract. 1 Einleitung. 2 Technische Randbedingungen

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1 Einsatzstrategien für dezentrale Erzeugungsanlagen zur Blindleistungskompensation oder -bereitstellung aus dem Verteilnetz Operation strategies for decentralized generation units for reactive power compensation or supply into distribution networks Dipl.-Wirtsch.-Ing. Daniel Unger, Dr.-Ing. Nasser G. A. Hemdan, Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel, Prof. Dr.-Ing. Michael Kurrat, TU Braunschweig, Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanalagen - elenia, Deutschland, d.unger@tu-braunschweig.de, Kurzfassung Mit dem Abschalten immer weiterer konventioneller Kraftwerke fehlt auch die Möglichkeit, für die Stabilität des Übertragungsnetzes wichtige Blindleistung aus den Synchrongeneratoren zur Verfügung zu stellen. Gleichzeitig werden dezentrale Erzeugungsanlagen (DEA) installiert, welche über Wechselrichter Blindleistung zur Verfügung stellen können. Zusammengeschlossen in einem Virtuellen Blindleistungskraftwerk (VBLK) können diese eine innovative Möglichkeit darstellen, die Stromnetze bedarfsgerecht mit Blindleistung zu versorgen. In einer Simulation mit der Software DIgSILENT PowerFactory wurde für drei Szenarien die maximale Blindleistung berechnet, welche aus dem Verteilungsnetz an die übergelagerten Netzebenen geliefert werden kann. Abstract The energy transition in Germany leads to an increasing penetration of decentralized generators and a decreasing conventional plant fleet. Hence, more and more the dispersed generation has to be used to provide reactive power both for the distribution and the transmission grid. In the paper at hand an innovative approach to connect decentralized generators virtually and thus provide reactive power is proposed. 1 Einleitung Der Anteil an installierten dezentralen Erzeugungsanlagen (DEA) ist in den letzten Jahren erheblich gestiegen. Bei einer geringen Last und einer gleichzeitig hohen Einspeisung aus DEA treten somit immer öfters Situationen auf, in denen kaum noch konventionelle Kraftwerke an der Energieerzeugung beteiligt sind. Gleichzeitig wird der Anteil an Kraftwerken vor allem im Süden Deutschlands immer geringer. In der Zukunft müssen somit auch DEA Systemdienstleistungen übernehmen, welche bisher von den konventionellen Kraftwerken zur Verfügung gestellt wurden. Darunter fällt auch die Bereitstellung von Blindleistung. Mit zunehmend übertragener Leistung verhält sich das Übertragungsnetz überproportional induktiv. Dabei erhöhen sich aufgrund zunehmender regionaler Unterschiede in Erzeugung und Verbrauch die übertragenen Lastflüsse im Stromnetz. Auch Verbraucher wie Motoren benötigen induktive Blindleistung. Blindleistung kann nicht über weite Strecken transportiert werden. Eine Herausforderung in der Zukunft ist somit, die Blindleistung im gesamten Übertragungs- und Verteilnetz bedarfsgerecht zur Verfügung zu stellen. Blindleistung wird nicht verbraucht, sondern pendelt im Stromnetz hin und her. Dabei entstehen jedoch auch Wirkleistungsverluste. Zusätzlich müssen die Betriebsmittel für den zusätzlichen Blindstrom ausgelegt sein. Verteilungsnetze sind durch den hohen Anteil an Erdkabeln bisher meist kapazitiv. Jedoch besteht die Möglichkeit, dass in Zukunft immer mehr DEA den Bezug von Blindleistung nutzen um die Spannung am Anschlusspunkt innerhalb der erlaubten Grenzen zu halten. In Zeiten einer hohen dezentralen Einspeisung kann so der Gesamtbedarf von Verteilnetzen induktiv werden [1]. 2 Technische Randbedingungen Blindleistung muss überall im Stromnetz bedarfsgerecht bereitgestellt werden. Momentan übernehmen Synchrongeneratoren, Flexible-AC-Transmission-Systeme (FACTS), Statische Blindleistungskompensatoren (SVC) und Phasenschieber diese Aufgabe im Höchst- und Hochspannungsnetz. Kondensatorbänke und Drosselspulen, SVC und DEA können auch im Verteilungsnetz dafür eingesetzt werden. FACTS, Phasenschieber und Kondensatorbänke bzw. Drosselspulen dienen ausschließlich der Blindleistungsbereitstellung und können flexibel für diesen Zweck eingesetzt werden. Ihr Nachteil ist jedoch, dass der Investitionsaufwand sehr hoch ist. Synchrongeneratoren und DEA speisen zuallererst Wirkleistung ein und stellen darüber hinaus Blindleistung zur Verfügung. Mit einer Jahresvolllaststundenzahl von ca Stunden bei Onshore- Windkraft und ca Stunden bei Photovoltaik wird die gesamte installierte Scheinleistung bei DEA nur selten für die Wirkleistungsbereitstellung gebraucht. Die DEA können dann bis zu ihrer Scheinleistung Blindleistung zur Verfügung stellen.

2 2.1 Blindleistungsbereitstellung aus Synchrongeneratoren Bisher wurden hauptsächlich Synchrongeneratoren in den konventionellen Kraftwerken eingesetzt, um den Blindleistungsbedarf des Übertragungsnetzes zu decken. Synchrongeneratoren sind über die Erregung sehr gut regelbar. Die erzeugte Energie wird meist mit einer kapazitiven Phasenverschiebung, also im übererregten Betrieb, eingespeist, um so den induktiven Bedarf des Stromnetzes auszugleichen. Phasenschieber sind an das Stromnetz gekoppelte Synchrongeneratoren, welche als mechanisch unbelastete Motoren laufen. Sie stellen ausschließlich Blindleistung zur Verfügung. Bisher konnten in der Praxis zeitweise die Synchrongeneratoren von Pumpspeicherkraftwerken im Phasenschieberbetrieb gefahren werden. Zukünftig können die Synchrongeneratoren von abgeschalteten konventionellen Kraftwerken zu Phasenschiebern umgerüstet werden. Die Umrüstung erfolgte bereits im Block A des abgeschalteten Kernkraftwerks Biblis [2]. Der Vorteil von rotierenden Phasenschiebern gegenüber anderen Lösungen ist, dass sie neben kapazitiver und induktiver Blindleistung auch Kurzschlussleistung und Momentanreserve bereitstellen. 2.2 Spannungshaltung von DEA DEA in der Nieder- und Mittelspannung erhöhen durch ihre Wirkleistungseinspeisung die Spannung am Netzanschlusspunkt. Der zunehmende Ausbau der dezentralen Erzeugung führt auch zunehmend zu Spannungsproblemen. Das Netz muss wegen dieser Spannungsprobleme ausgebaut werden, obwohl die Betriebselemente wie Kabel und Transformatoren noch nicht ausgelastet sind [3]. Eine kostengünstigere Alternative zum Netzausbau ist die Spannungshaltung über die Blindleistungsregelung der dezentralen Anlagen. In der VDE-AR-N 4105 ist festgelegt, dass der Netzbetreiber Anlagen entsprechend ihrer Nennleistung eine Kennlinie vorschreiben kann [4]. Gleiches gilt für DEA auf Mittelspannungsebene (Mittelspannungsrichtlinie). 2.3 Virtuelles Blindleistungskraftwerk Die Idee des Virtuellen Blindleistungskraftwerks (VBLK) wendet die Vorgehensweise von Virtuellen Kraftwerken bei der Wirkleistungsbereitstellung auf die Bereitstellung von Blindleistung an. Anders als bei der Wirkleistungsbereitstellung ist jedoch der Ort der Erbringung wichtig. Somit werden für diese Idee nur die DEA innerhalb eines Verteilungsnetzes über Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) zusammengefasst und können das Hoch- und Höchstspannungsnetz mit Blindleistung bedarfsgerecht versorgen (siehe Bild 1). Eine dritte Seite wie ein Übertragungsnetzbetreiber kann dem VBLK einen Fahrplan für die Bereitstellung der Blindleistung vorgeben oder bedarfsgerecht die Einspeisung abrufen. Als weitere Alternative kann der Verteilnetzbetreiber selbst das VBLK nutzen, um die Blindleistungsbilanz seines Verteilungsnetzes innerhalb der von den übergeordneten Netzbetreibern vorgegebenen Bereiche zu halten. Da, wie eingangs erwähnt, die DEA in Zukunft immer mehr Systemdienstleistungen übernehmen müssen wird auch das VBLK mehr und mehr an Relevanz gewinnen. DEA sind inhärent im gesamten Stromnetz verteilt. Es können alle Anlagen genutzt werden, welche geregelt Blindleistung einspeisen können. Die meisten Anlagen sind über Wechselrichter angeschlossen und können die Anforderung somit erfüllen. Bild 1 Versorgung der Höchst- und Hochspannungsnetze über ein VBLK Der Vorteil ist somit, dass theoretisch ein riesiges Potential zur Verfügung steht unabhängig von Kraftwerksstandorten Blindleistung aus dem Verteilungsnetz zur Verfügung zu stellen. Der Nachteil ist, dass die Netzkuppelstelle zum Übertragungsnetz je nach Standort des Verteilungsnetzes unterschiedlich weit sein kann. Die Versorgung des Übertragungsnetzes mit Blindleistung macht jedoch nur bei geringen Entfernungen Sinn. 3 Simulationsmodell Die Realisierbarkeit eines VBLK wurde exemplarisch an einem realen Netz untersucht. Die Simulation wird in 15 min-schritten für einen Zeitraum von drei exemplarischen Wochen, entsprechend drei Szenarien durchgeführt. 3.1 Betrachtetes Netzgebiet Das untersuchte Netzgebiet ist ein real existierendes, vorstädtisches bis dörfliches Netz in Norddeutschland. Das Netzmodell besteht aus einem Mittel- und den über Ortsnetztransformatoren angeschlossenen Niederspannungsnetzen. Die Implementierung und die Simulation des Netzbetriebs erfolgt mit der Software DIgSILENT PowerFactory. Das betrachtete Netz wird mit 20 kv betrieben und ist über einen Umspanntransformator an das 110 kv Hochspannungsnetz angeschlossen. Es wird angenommen, dass die Spannungsregelung des Transformators auf 1,03 p.u. auf der Unterspannungsseite eingestellt ist. Die Niederspannungsnetze sind über 20/0,4 kv Transformatoren mit einer Nennleistung von 250 bis 630 kva an das Mittelspannungsnetz angeschlossen. Insgesamt wurden so 49 Niederspannungsnetze implementiert. Beide Spannungsebenen werden in der Simulation berücksichtigt, so dass die Auswirkungen von Spannungsänderungen

3 auf der Mittelspannungsseite auf die Niederspannungsseite und umgekehrt berücksichtigt werden. 3.2 Dezentrale Erzeugung In dem untersuchten Netzgebiet befinden sich sowohl Windkraftanlagen als auch PV-Anlagen. Während die Windkraftanlagen auf Mittelspannungsebene angeschlossen sind, sind die PV-Anlagen ausschließlich auf der Niederspannungsseite installiert. Für die Abbildung des Netzes in PowerFactory wurden aktuelle Netzdaten aus GIS- Daten genutzt. Dementsprechend wurde auch der aktuelle Ausbaustand (Juli 2013) an DEA in diesem Netzgebiet implementiert. Der Durchdringungsgrad der DEA stammt aus den Anlagenstammdaten, in welchen sowohl Erzeugungstyp, Anschlussort und Nennleistung genannt werden. Insgesamt sind fünf Windkraftanlagen mit einer gesamten Erzeugungsleistung von 7,1 MW und 74 Photovoltaik- Anlagen mit einer gesamten Erzeugungsleistung von 891 kwp in dem betrachteten Netz vorhanden. Für die Windkraftanlagen lagen für jede Anlage Profile für das Jahr 2012 vor. Für die Photovoltaikanlagen wurde das Erzeugungsprofil einer exemplarischen Anlage aus dem betrachteten Gebiet herangezogen. Aufgrund der geringen räumlichen Ausdehnung des Netzgebietes kann dieses Profil auf die anderen Photovoltaikanlagen übertragen werden. Es wurden drei Szenarien für unterschiedliche Erzeugungssituation erstellt. Das erste Szenario umfasst eine Woche mit einer hohen Erzeugung aus Windkraft und einer geringen Erzeugung aus Photovoltaik. Dies trifft auf eine Woche im Januar 2012 zu, in welcher die meiste Energie aus den Windkraftanlagen erzeugt wurde. Die Photovoltaikanlagen speisen nur geringe Mengen Energie ein. Bild 2 stellt den durchschnittlichen Wert für die Windkraft und das Referenzprofil für die Photovoltaik normiert da. Bild 2 Szenario 1: viel Wind, wenig PV: Normierte Erzeugungsleistung (im Januar 2012) Für das zweite Szenario (Bild 3) mit einer hohen Einspeisung aus PV und einer geringen Einspeisung aus Windkraft wurde eine Woche im Mai 2012 ausgewählt. Für das dritte Szenario soll eine Woche mit einer geringen Einspeisung sowohl aus Wind als auch aus PV simuliert werden. In Bild 4 ist die Einspeisung für die entsprechende Novemberwoche 2012 dargestellt. Bild 3 Szenario 2: wenig Wind, viel PV: Normierte Erzeugungsleistung (im Mai 2012) Bild 4 Szenario 3: wenig Wind, wenig PV: Normierte Erzeugungsleistung (im November 2012) 3.3 Haushaltslasten Entsprechend der Jahreszeit der Erzeugungsprofile wurden auch die Profile der Haushaltslasten berechnet. Das erste Szenario (Januar) und das dritte Szenario (November) entsprechen so der Winterzeit, das zweite Szenario (Mai) der Sommerzeit. In dem Netzmodell repräsentiert eine Last einen Haushalt. Bei der geringen Anzahl an Haushalten je Niederspannungsnetz (16 bis 175) soll nicht jeder Haushalt über ein H0-Lastprofil angenommen werden. Zusätzlich soll die Genauigkeit der Betrachtungen durch ein für die mikroskopische Sicht realistischeres Profil erhöht werden. Somit wird jeder Last ein synthetisches Lastprofil zugeordnet. Die verwendeten synthetischen Lastprofile werden über einen eigenen Profilgenerator erstellt. Der jährliche elektrische Energiebedarf je Haushalt wird mit 4500 kwh angenommen. Für die Berechnung der Lastprofile werden 20 Haushaltgeräte je Haushalt wie Waschmaschinen, Elektroherde oder TV-Geräte betrachtet. Die Verteilung der Haushaltsgeräte auf die Haushalte hängt dabei von der tatsächlichen Verbreitung ab. Die Benutzungsdauer und die Benutzungswahrscheinlichkeit der jeweiligen Haushaltsgeräte werden für jede Tageszeit über eine Wahrscheinlichkeit angegeben und berechnet. Die Summe aller so berechneten Lastprofile (insgesamt 2000 Profile) stimmt wieder mit den entsprechenden H0-Standardlastprofilen für die gewünschte Jahreszeit überein. Die erstellten synthetischen Lastprofile wurden den Haushaltslasten im Netzmodell zufällig zugeordnet. Der Blindleistungsbedarf der Haushalte wird mit einem Verschiebungsfaktor von 0,9 induktiv angenommen [4].

4 3.4 Berechnungsmodell Ein in der PowerFactory-Programmiersprache DPL geschriebenes Script berechnet für alle drei Szenarien drei Strategien, in welcher das VBLK genutzt werden kann. Für die Basis-Strategie verhält sich das Verteilungsnetz ohne jegliche Blindleistungseinspeisung aus DEA. Diese Strategie dient als Vergleich für die beiden anderen Strategien. Für die zweite Strategie (max. Induktiv) werden die DEA so angesteuert, dass das VBLK die maximale induktive Blindleistung liefert. In der dritten Strategie (max. Kapazitiv) liefern die DEA die maximal mögliche kapazitive Blindleistung. Die Wirkleistung wird bei allen Strategien nicht reduziert. Es kann somit immer nur so viel Blindleistung je Anlage zur Verfügung gestellt werden, bis die Scheinleistung erreicht ist. Das Script berechnet für jede DEA, welche sich am VBLK beteiligen soll, die maximal mögliche Blindleistungseinspeisung. Die Blindleistung für jede Anlage wird schrittweise erhöht oder verringert, je nachdem ob ein Grenzwert verletzt ist oder nicht. Nach jeder Iteration wird eine Lastflussberechnung durchgeführt und die Blindleistung an die aktuelle Auslastung der Betriebsmittel angepasst. Durch das iterative Vorgehen kann die über das gesamte VBLK gesehene maximale Blindleistung berechnet werden. Als Grenzwerte werden dabei die Knotenspannungen (U < UNenn ±10 %), die Scheinleistung und die Leitungsauslastung (PMax(I) < 100 %) der DEA berücksichtigt. Für die Bereitstellung von Blindleistung werden in dieser Untersuchung nur die Windkraftanlagen berücksichtigt. Diese sind auf der Mittelspannungsebene installiert und können Blindleistung flexibel einspeisen. Gemäß Bild 1 werden die PV-Anlagen auf den unteren Ebenen zuallererst eingesetzt, um Spannungshaltung am Netzanschlusspunkt zu betreiben. 4 Ergebnisse Die Ergebnisse der Berechnungen für alle drei Szenarien wurden hinsichtlich der Blindleistung, welche vom VBLK geliefert werden kann, hinsichtlich der Spannungsverteilung für die drei Einsatzstrategien und den Wirkleistungsverlusten analysiert. 4.1 Blindleistung Unabhängig von der zu liefernden Blindleistung bezieht das Verteilungsnetz Wirkleistung bei einer geringen Einspeisung aus DEA und speist Wirkleistung bei einem Leistungsüberschuss in das übergeordnete Netz zurück. Aus Bild 5 ist ersichtlich, dass vor allem im Szenario 1, also einer hohen Windeinspeisung, mehr Energie erzeugt als im Verteilungsnetz verbraucht wird. Bei einer hohen PV-Einspeisung und wenig Wind (Szenario 2) wird weniger Energie zurückgespeist, während im Szenario 3 Energie aus dem übergeordneten Netz bezogen wird. Bild 5 Wirkleistungseinspeisung- und Bezug des Verteilungsnetzes für alle drei Szenarien Entsprechend kann das VBLK bei den drei Szenarien unterschiedlich viel Blindleistung zur Verfügung stellen. In Bild 6 ist als rote Linie die maximale induktive Blindleistung, welche das VBLK im ersten Szenario zur Verfügung stellen kann, eingezeichnet. Grün ist die Basis- Strategie und in Blau der Verlauf der maximalen kapazitiven Blindleistung. Somit markiert die graue Fläche zwischen den Kurven den Stellbereich, welchen das VBLK im ersten Szenario an Blindleistung liefern kann, ohne einen Grenzwert zu verletzen. Bild 6 Blindleistungsstellbereich des VBLK beim Szenario 1 (viel Wind, wenig PV) Vor allem an den Windreichen Tagen (Di, Mi und Do) ist der Stellbereich gering. Die Scheinleistung der Windkraftanlagen ist auf die höchste Wirkleistungseinspeisung ausgelegt. Der Anteil der Blindleistung an der Scheinleistung sinkt (der Verschiebungsfaktor der Anlage erhöht sich). Entsprechend Bild 6 stellt Bild 7 den Verlauf für das zweite Szenario dar. Bild 7 Blindleistungsstellbereich des VBLK beim Szenario 2 (wenig Wind, viel PV) Aufgrund der geringeren Einspeisung der Windkraftanlagen kann mehr Blindleistung zur Verfügung gestellt werden. Zusätzlich ist die Spannung am Anschlusspunkt der

5 DEA durch eine geringe Wirkleistungseinspeisung nur gering erhöht. So kann mehr kapazitive Blindleistung eingespeist werden, welche auch die Spannung am Netzanschlusspunkt erhöht, bis die Spannung auf die erlaubten 1,1 p.u. gestiegen ist. Beim Szenario mit einer geringen Wind- und PV-Einspeisung (Bild 8) kann über die gesamte Woche ein hoher Anteil an Blindleistung eingespeist werden. Bei der induktiven Blindleistung begrenzt nur die Scheinleistung, bei der kapazitiven Blindleistung die Spannung eines kritischen Knotens den Verlauf (siehe Kapitel 4.2). Kapazitive Blindleistung am Netzanschlusspunkt erhöht die Spannung, während induktive die Spannung senkt. In der Simulation wurde die Spannung aller Mittelspannungsknoten aufgezeichnet. In der Niederspannung wurde die Spannung an den Anschlusspunkten aller PV-Anlagen und am letzten Knoten einer Leitung ausgewertet. Bild 10, Bild 11 und Bild 12 stellen das Histogramm der Spannungen für die drei Szenarien, jeweils für die Mittelund die Niederspannung dar. Bild 8 Blindleistungsstellbereich des VBLK beim Szenario 3 (wenig Wind, wenig PV) Die Analyse über alle drei Szenarien (siehe Bild 9) zeigt, dass das VBLK weniger Blindleistung zur Verfügung stellen kann, wenn gleichzeitig Wirkleistung in das übergeordnete Netz zurückgespeist wird. Das Maximum an kapazitiver Blindleistung liegt bei 5,3 Mvar und bei 8,4 Mvar induktiver Blindleistung. Bild 10 Knotenspannungen beim Szenario 1 (viel Wind, wenig PV) Erwartungsgemäß senkt der Bezug induktiver Blindleistung die Spannung über alle Knoten. Dabei sinkt die Spannung in der Niederspannung durch den zusätzlichen Bezug von Wirkleistung und dem höheren Leitungswiderstand stärker als in der Mittelspannung. Dennoch wird die untere Spannungsgrenze von 0,9 p.u nicht erreicht. Die maximale Bereitstellung von induktiver Blindleistung wird nur durch die Scheinleistung der Anlagen begrenzt. Bild 9 Bereitstellung von Blindleistung des VBLK in Abhängigkeit von der Wirkleistungseinspeisung In einem letzten Schritt wurde der Betrag der Blindleistung mit dem Betrag der Blindleistung, welche am Transformator ankommt, verglichen. Stellen die DEA kapazitive Blindleistung zur Verfügung kommt von der Blindleistung noch 97 % am Trafo an. Beziehen die DEA induktive Blindleistung, benötigt das Verteilnetz 110 % des Betrages mehr an induktiver Blindleistung. 4.2 Spannungsverlauf Bild 11 Knotenspannungen beim Szenario 2 (wenig Wind, viel PV)

6 Anders bei der Bereitstellung von kapazitiver Blindleistung: Die weitere Einspeisung wird durch die Spannung eines Knotens auf Mittelspannungsebene begrenzt, an welchem drei Windkraftanlagen angeschlossen sind (siehe 1), Bild 10). Auf der Niederspannungsseite beträgt im ersten Szenario der höchste Spannungswert 1,075 p.u. Auch in den beiden anderen Szenarien begrenzt die Spannung eines Knotens auf MS-Ebene die weitere Einspeisung kapazitiver Einspeisung und die Scheinleistung der DEA die maximale induktive Blindleistung des VBLK. Keine Probleme verursacht die Auslastung der Leitungen. Bei der am stärksten belasteten Leitung steigt die Auslastung von durchschnittlich 21 % bei der Basis-Strategie auf 52 % bei der Einspeisung kapazitiver Blindleistung und auf durchschnittlich 88 % bei der induktiven Strategie. Bild 12 Knotenspannungen beim Szenario 3 (wenig Wind, wenig PV) 4.3 Wirkleistungsverluste Obwohl Blindleistung nicht verbraucht werden kann verursacht der Transport über die Stromleitungen auch Wirkleistungsverluste. Für alle drei Szenarien wurden die Wirkleistungsverluste für die jeweilige Strategie berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. max. Induktiv Basis max. Kapazitiv Szenario 1 65,587 (+63 %) 40,166 42,846 (+7 %) Szenario 2 77,176 (+268 %) 20,976 35,372 (+69 %) Szenario 3 79,107 (+295 %) 20,042 38,451 (+92 %) Summe 221,870 (+173 %) 81, ,669 (+44 %) Tabelle 1 Summe der Wirkleistungsverluste und Veränderung gegenüber dem Basisfall für die drei Szenarien Die Strategien der maximalen induktiven und kapazitiven Blindleistung wurden der Basis-Strategie gegenübergestellt. Ohne das VBLK belaufen sich die gesamten Verluste über alle drei berechneten Wochen auf 81,184 MWh, bei der max. Induktiv-Strategie 221,870 MWh und bei der max. Kapazitiv-Strategie 116,669 MWh. Zum Vergleich betragen die Wirkleistungsverluste des Phasenschiebers Biblis A bei einer Blindleistungseinspeisung von 600 Mvar 8 MW [2]. 5 Zusammenfassung und Ausblick Ein VBLK kann dazu genutzt werden, bedarfsgerecht Blindleistung an übergeordnete Netze zur Verfügung zu stellen. Es stellt somit zukünftig eine Alternative zu andern Möglichkeiten der Blindleistungsbereitstellung dar. Der Anteil der Blindleistung, welche mit dem übergeordneten Netz ausgetauscht werden kann wird dabei durch die Auslastung der Betriebsmittel und der Scheinleistung der DEA begrenzt. An einem realen Verteilungsnetz wurde der Betrieb eines VBLK für drei Szenarien berechnet. Bei der Bereitstellung kapazitiver Blindleistung begrenzt die Spannung des Anschlusspunktes der DEA die weitere Einspeisung von Blindleistung. Beim Austausch induktiver Blindleistung begrenzt die Scheinleistung der Anlagen den maximalen Wert der Erzeugung. Bei den Berechnungen hatte die Wirkleistungseinspeisung immer Priorität. Technisch Möglich ist jedoch auch, die Wirkleistungseinspeisung zu begrenzen und die Blindleistungsbereitstellung zu erhöhen. Nachts und an Wochenenden, wenn der Leistungsfluss im Stromnetz häufig geringer ist, benötigt das Übertragungsnetz induktive Blindleistung [2]. In einer weiteren Untersuchung sollen dafür auch die PV-Anlagen in der Niederspannung eingesetzt werden, um bei geringer Sonneneinstrahlung oder nachts Blindleistung zur Verfügung zu stellen (Q@Night). Weitere Untersuchungsgegenstände sind, wie das VBLK auf dynamische Spannungsänderungen bei einem Netzfehler reagieren kann. 6 Literatur [1] Unger, D.; Hemdan, N. G.; Kurrat, M.: Reactive Power Concepts in the Future Distribution Networks, CIRED, Stockholm, [2] Lösing, M.; Schneider, G.: Synchronmaschine als Phasenschieber in Biblis A. ew Jg. 111 (2012), H , S [3] Kerber, G.; Witzmann, R.; Sappl, H.: Voltage Limitation by Autonomous Reactive Power Control of Grid Connected Photovoltaic Inverters. Conference on Compatibility and Power Electronics, [4] VDE FNN: Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz, Technische Mindestanforderungen für Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz, VDE-AR-N 4105, Berlin, [5] Kaufmann, W.: Planung öffentlicher Elektrizitätsverteilungs-Systeme, VWEW-Verlag, Frankfurt, 1995.