Konzeptionelle Versuchsausarbeitung zur Überprüfung der Grid-Code-Compliance von PV-Anlagen in realen Netzabschnitten

Abstract

Durch die fortlaufende Transformation des elektrischen Energiesystems hin zu dezentraler erneuerbarer Erzeugung erfordert ein netzstützendes Verhalten sämtlicher Anlagen, um einen stabilen Netzbetrieb zu ermöglichen. Die rechtliche und normative Grundlage dafür bieten die TOR-Richtlinien der E-Control in Österreich. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Kontrolle der netzstützenden Verhaltensweisen von dezentralen nichtsynchronen Erzeugungsanlagen, insbesondere von Photovoltaikanlagen, im laufenden Netzbetrieb. Zu diesem Zweck wird ein Konzept entwickelt, das die erforderliche Netztopologie sowie ein Messkonzept zur Durchführung beinhaltet. Zusätzlich muss im Vorfeld geklärt werden, welches Verhalten von den Erzeugungsanlagen erwartet wird, um korrektes oder inkorrektes Arbeiten zu detektieren. In Abstimmung mit dem Projektpartner Netz Oberösterreich GmbH konzentriert sich die Untersuchung auf die Frequenzhaltung, die dynamische Netzstützung und die statische Spannungshaltung von PV-Anlagen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Versuche im realen Netzabschnitt der Netz Oberösterreich technisch durchführbar sind. Eine reine Modellierung, unter Verwendung des bereits verbauten Messequipments, über eine Lastfluss-Zeit-Simulation hat zu keinen Erfolgen geführt. Die Versuchsausarbeitung beinhaltet darüber hinaus die Filterung von Störeinflüssen durch elektrische Lasten im Netzgebiet über eine Erweiterung der Versuchsdurchführung.

The ongoing transformation of the electrical energy system towards decentralized renewable generation requires grid-supporting behavior from all generators to enable stable grid operation. The legal and normative basis for this is provided by the TOR guidelines of E-Control in Austria. This thesis focuses on the control of the grid-supporting behavior of decentralized non-synchronous generation plants, especially photovoltaic power plants, during grid operation. For this purpose, a concept is developed that includes the necessary grid topology and a measurement concept for implementation. Furthermore, the expected behavior of the generation systems must be clarified in advance to identify correct or incorrect operation. In coordination with the project partner Netz Oberösterreich GmbH, the investigation focuses on frequency stability, dynamic grid support and static voltage stability of PV systems. The results show that the investigations are technically feasible in the real grid section of Netz Oberösterreich. Pure modeling, utilising the already installed measuring equipment through loadflow-time-simulation, did not lead to any successful outcomes. The test development also includes the filtering of interference from electrical loads in the grid area by extending the test procedure.