Curriculum vitae. Universität Rostock Prof. Dr. H. Weber

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1 Curriculum vitae Prof. Dr. Harald Weber Institut für Elektrische Energietechnik Geboren 1954 in Heidenheim an der Brenz, Baden-Württemberg, Lehre als Elektroinstallateur, Studium der Elektrotechnik an der Universität Stuttgart, Fachrichtung Energieübertragung und Hochspannungstechnik, Mitarbeiter bei der Energieversorgung Schwaben, Hauptverwaltung Stuttgart, Abteilung Hochspannungs schaltanlagen, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Ver fahrens technik und Dampf kesselwesen, Abteilung Strom er zeu gung und Automatisie rungs technik, Fakultät Energie tech nik der Univer sität Stutt gart. Mitarbeiter der Abteilung Verbundplanung und -entwicklung der Elektrizitäts-Gesellschaft Lau fen burg/schweiz, Seit 1997 Professur für Elektrische Energieversorgung der und Direktor des Instituts für Elektrische Energietechnik. Heutige Forschungsschwerpunkte: Modellierung von Elektrischen Energieversorgungssystemen Integration regenerativer Energien Marktorientierte Kraftwerkseinsatzoptimierung Energieversorgung der Zukunft Netzwiederaufbau nach Blackout Netzausbauplanung in Mecklenburg-Vorpommern - 1/13 -

2 Die Energiewende in unserem Land Von der Frequenzregelung mit Schwungmassen (netzstützende Maßnahmen) zur Winkelregelung mit Umrichtern (netzbildende Maßnahmen) From frequency control with inertia to angle control with converters Prof. Dr. Harald Weber Institut für Elektrische Energietechnik VDI Mecklenburg-Vorpommern im Dialog mit Politik, Energiewirtschaft und Wissenschaft 12. Oktober 2017, bis Uhr Festsaal im Rathaus der Hansestadt Rostock - 2/13 -

3 Das neue "konventionelle" oder Speicherkraftwerk a. Das neue "konventionelle" oder Speicherkraftwerk Wärme O 2 H 2 DC H 2 Brennstoffzelle H 2O Umrichter DC DC DC AC Verkehr DC Batterie Umrichter Super Capacitor Umrichter Drehstromnetz H 2 Elektrolyseur Umrichter O 2 b. Das alte konventionelle Kraftwerk O 2 C Kohlehalde C Wärme Verbrennung Feuerung H 2O Dampf Verdampfer Frisch Dampf Trommeloder Benson- Kessel Ventil & Turbine Schwungmasse G Generator Drehstromnetz CO 2 Speicher: Sekundärregelung Fahrplan Umwandlung Anpassung chemisch-thermisch Anpassung Speicher: Primärregelung Umwandlung Anpassung thermischmechanisch Speicher: Momentanreserve Umwandlung Anpassung mechanischelektrisch Netz - 3/13 -

4 Synthetische Erzeugung von Momentanresere- und Primärregelleistung beim Speicherkraftwerk a. Schaltbild b. Blockschaltbild Keine Momentanreserve: Mit T M 0 folgt : Δ ω 2 = σ p ( p p 0 ) - 4/13 -

5 Synthetische Erzeugung von nur Primärregelleistung beim Speicherkraftwerk (Prinzip Batterie Schwerin) a. Schaltbild b. Blockschaltbild c. Kennlinien σ p =0:Slackkraftwerk σ p : PV Kraftwerk - 5/13 -

6 Wirkleistungsbegrenzung - 6/13 -

7 Synthetische Erzeugung von Blindleistung beim Speicherkraftwerk (Prinzip Batterie Schwerin) a. Schaltbild b. Blockschaltbild c. Kennlinien - 7/13 -

8 25-Knoten-Beispielnetz (5 Slack-, 6 PV- und 14 PQ-Knoten mit je 10 MW Verbrauch) a. Netz b. Spannungszeiger der Slack-Generatoren (Anfangs-Lastflussrechnung) c. Spannungszeiger der PV-Generatoren d. Spannungszeiger der PQ-Lasten PQ (Loads) - Slacks - PV (Generators) - 8/13 -

9 25-Knoten-Beispielnetz: Verbrauchzunahme am Knoten 13 von 10 MW auf 110 MW in 10 Schritten a. Netz b. Leistungsverlauf Verbraucher Knoten 13 und Slack-Speicherkraftwerke PQ (Loads) - Slacks - PV (Generators) - 9/13 -

10 25-Knoten-Beispielnetz: Verbrauchzunahme am Knoten 13 von 10 MW auf 110 MW in 10 Schritten 21 a. Verbraucherzunahme Knoten 13: Anteil der Slack-Kraftwerke an der Leistungsbereitstellung 1 17 MW MW MW MW 43 MW 8 MW 4 5 b. Verbrauchszunahme Knoten 13: Spannungszeigerwinkeländerung der PV-Kraftwerke und PQ-Lasten /

11 25-Knoten-Beispielnetz: Einspeisezunahme am Knoten 12 von 15,6 MW auf 115,6 MW in 10 Schritten a. Netz b. Leistungsverlauf PV-Kraftwerk (Windpower) Knoten 12 und Slack-Speicherkraftwerke PQ (Loads) - Slacks - PV (Generators) - 11/13 -

12 25-Knoten-Beispielnetz: Einspeisezunahme am Knoten 12 von 15,6 MW auf 115,6 MW in 10 Schritten a. Erzeugungszunahme Knoten 12: Anteil der Slack-Kraftwerke an der Leistungsaufnahme 100 MW b. Erzeugungszunahme Knoten 12: Spannungszeigerwinkeländerung der PV-Kraftwerke und PQ-Lasten MW MW MW MW MW /13 -

13 12. ETG/GMA-Fachtagung Netzregelung und Systemführung Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit - 13/13 -