Untersuchung der Gleichzeitigkeit von Wind- und Photovoltaikeinspeisungen in Energieversorgungsnetzen

Abstract

Aufgrund der immer größer werdenden Anzahl an dezentralen, erneuerbaren Energieerzeugern werden immer größere Anforderungen an das Energieversorgungsnetz gestellt. Insbesondere Windenergieanlagen und Photovoltaikanlagen werden im Niederund Mittelspannungsnetz betrieben und weitere installiert. Die Netze stoßen an die Grenzen der Belastbarkeit und es gilt zu überprüfen, ob weitere Anlagen zu Problemen führen. In dieser Arbeit wird die Gleichzeitigkeit der Einspeisung von Wind- und Photovoltaikenergie in einer Region Österreichs untersucht. Hierzu wird eine Messdatenanalyse durchgeführt. Die nur zu geringer Zahl vorhandenen Daten der Photovoltaikeinspeisungen werden mit Globalstrahlungsdaten ergänzt. Bei der Datenanalyse werden zuerst Diagramme erstellt, mit denen die Charakteristik der Einspeiseformen beurteilt werden kann. Anschließend wird die Gleichzeitigkeit mit Streudiagrammen dargestellt und mithilfe einer statistischen Auswertung geprüft. Außerdem werden die insgesamt aufgetretenen Zeitpunkte ausgewertet, zu denen eine festgelegte Erzeugung beider Energieformen überschritten wird. Eine Fourieranalyse soll Einblick in das periodische Verhalten der Erzeugung geben. Abschließend werden die Ergebnisse diskutiert und aus der Sicht eines Energieversorgungsunternehmens beurteilt.

Because of the growing numbers of decentralized and renewable energy producers, more and more requirements have to be fulllled by the electrical power grid. Especially wind turbines and photovoltaics in the low and medium voltage system are being connected and more are about to come to feed into the grid. The grid is about to reach its limits and it has to be tested whether new stations will cause serious problems in the grid operation. In this thesis the concurrency of wind and photovoltaic infeed in a specic Austrian region is investigated. Therefore, a data analysis will be performed. The data of the photovoltaic is substituted with global irradiance data. At the beginning diagrams will show the charakteristics of the energy sources. Afterwards the concurrecy is pictured with scatterplots and then tested with statistic methods for proof. Furthermore, all the points in time are measured, where both energy sources exceed a certain limit of infeed. A Fourier Analysis shall show the periodic behaviour of the production of the renewables. As a conclusion the results will be discussed and from a grid operator's point of view interpreted.