Störungsfrei Durch Optimale Spannungsqualität

01 Mrz

Störungsfrei durch optimale Spannungsqualität

Präambel:

Grundsätzlich geht es für einen Netzbetreiber darum, an der Übergabestelle jedem Netznutzer eine Spannungsqualität gemäss EN50160, etc. bereitzustellen. Dadurch soll sichergestellt werden, dass alle angeschlossenen Verbraucher mit hoher Wahrscheinlichkeit störungsfrei arbeiten können. Die Qualität der bereitgestellten Netzspannung wird typischerweise durch die angeschlossenen Kundenanlagen beeinträchtigt, deren Netzrückwirkung deshalb entsprechend ihrer Anschlussleistung begrenzt sein muss, damit in der Summe alle Grenzwerte der EN50160, etc. eingehalten werden.

Camille Bauer bietet die umfassende Bewertung der Kompatibilität zwischen der in ein Netz eingespeisten Elektrizität und den an dieses Netz angeschlossenen Verbrauchern auf Basis folgenden Optionen:

NEU: Automatisierte Bewertung der Oberschwingungs-Emissionen (z. B. nach DACHZ Ed. 3, IEEE519, DTR, IEE1547, GB/T…)
Automatisierte Störfallaufzeichnung nach IEC61000-4-30 Ed. 3, Klasse A
Automatisierte Konformitätsbewertung der Spannungsqualität (z. B. nach EN50160, GB/T, IEEE519, …)
Automatisierte Energiefluss-Analyse mit Erfassung von Lastprofilen, kurzzeitigen Lastspitzen und Zählerwerten

1. Automatisierte Bewertung der Oberschwingungs-Emissionen

Merkmale

Messtechnischer Nachweis der Einhaltung der Oberschwingungsgrenzwerte in Berichtsform
Identifikation von Kundenanlagen mit unzulässig hohen Netzrückwirkungen
Erkennen von bestehenden Wechselwirkungen zwischen Netz und Kundenanlage (z.B. Kompensationseffekte)

Nutzen

Vermeidung von Investitionen in unnötige Minderungsmassnahmen
Berücksichtigung von Störungen im Neutralleiter bei transformatorfernen Kundenanlagen
Zuverlässigerer Betrieb bestehender und zukünftiger Netze bei effizienterer Nutzung der Netzinfrastruktur
Erhöhte Versorgungssicherheit
Keine vertieften Kenntnisse zur Bewertung des Oberschwingungsbeitrags erforderlich
Unbekannte Systemparameter können durch Standardwerte ersetzt werden

Hintergrund: Wenn das gesamte Netz vollständig mit Anlagen ausgebaut ist, dann muss der Verträglichkeitspegel überall im Netz mit einer hohen Wahrscheinlichkeit eingehalten werden. Diese Aufteilung basiert auf Spannungen! Jede Anlage darf somit nur einen Bruchteil des Verträglichkeitspegels emittieren.

Die Innovation: Verteilnetzbetreiber bewerten Netzrückwirkungen nach technischen Regeln, z. B. DACHCZ, bevor neue Kundenanlagen angeschlossen oder Installationsänderungen gemacht werden dürfen. Dazu gab es bisher keine Möglichkeit, die Netzrückwirkung von Kundenanlagen während des Betriebs messtechnisch nach den Kriterien der DACHCZ Ed. 3 zu überprüfen. Im Rahmen eines Projekts mit den Namen «iREF-Grid» [1], wurde zusammen mit Camille Bauer, dem Bundesamt für Energie der Schweiz als auch der Technischen Universität Dresden diese innovative Lösung entwickelt. In diesem Zusammenhang können nun auch weitere Standards, wie z. B. IEEE519, DTR, IEE1547, GB/T, etc. bewertet werden.

Vertiefte Informationen finden Sie hier: https://camillebauer.com/messtechnischer_nachweis

[1] Quelle: ARAMIS: iREF-Grid – Verbesserung der Zuverlässigkeit und Effizienz der elektrischen Energieversorgung durch kontinuierliche Überwachung der Netzrückwirkungen von Kundenanlagen; https://www.aramis.admin.ch/Grunddaten/?ProjectID=43612

Aufbau der Mess-Kampagne

2. Automatisierte Störfallaufzeichnung nach IEC61000-4-30 Ed. 3, Klasse A

Merkmale

Alle Spannungen werden auf Störungen, wie Einbruch, Unterbruch oder Überhöhung der Versorgung überwacht. Diese Störungen werden als Ereignisse registriert. Eine statistische Auswertung erfolgt nicht, da die Anzahl zulässiger Ereignisse nicht limitiert ist.

Nutzen

Durch Auswertung einer Störfall-Aufzeichnung kann der Verursacher der Störung eruiert und im besten Fall eine Korrelation mit festgestellten Ereignissen (wie Ausfall von Steuerungen oder Betriebsmitteln) hergestellt werden. Daraus können geeignete Abhilfemassnahmen abgeleitet und deren Wirksamkeit überprüft werden.

3. Automatisierte Konformitätsbewertung der Spannungsqualität

Merkmale

Alle relevanten Parameter der Versorgungsspannung werden überwacht, statistisch gemittelt und mit Vorgabewerten verglichen. So kann entweder die Konformität nachgewiesen oder auf mögliche Probleme aufmerksam gemacht werden.
Auch die Ströme werden bezüglich Pegel, Oberschwingungsgehalt und Unsymmetrie überwacht. Da jedoch keine Grenzwerte existieren, sind diese Ergebnisse nicht Bestandteil der statischen Auswertung.

Nutzen

Überprüfung der Einhaltung von Normen (z. B. EN 50160, IEEE519, GB/T, netzspezifisch) oder Verträgen zwischen Energielieferant und Energieverbrauchern.
Durch Beobachtung der Veränderung der Ergebnisse kann frühzeitig eine Verschlechterung der Netzqualität festgestellt und nach Gründen gesucht werden. Die Effektivität eingeleiteter Massnahmen lässt sich unmittelbar überprüfen.

4. Automatisierte Energiefluss-Analyse mit Erfassung von Lastprofilen

Merkmale

Erheben von Lastflussdaten für Bezug und Abgabe
Leistungsparameter für P, Q, S
Anzeige über Bargraph oder Trendlinie
Zusätzliche Anzeige von minimalen und maximalen Werten
Ausgabe über csv-Export möglich

Nutzen

Durch die Überwachung können die Energieflüsse überwacht, Spitzen zeitlich lokalisiert und freie Ressourcen ermittelt werden. Das hilft, das Netz zu optimieren und vor Über- oder Unterlast zu schützen und am Ende Geld zu verdienen.

Zusammenfassung

Stromnetz-Qualität messen mit dem LINAX PQ5000 Mobile

Die nun umfassende Netzqualitäts-Überwachung ermöglicht, die Rahmenbedingungen für den störungsfreien Netzbetrieb und deren Betriebsmittel dynamisch zu überprüfen. Der LINAX^® PQ5000-MOBILE hilft dabei, indem:

Neu: Die Stromoberschwingungen jeder einzelnen an der Übergabestelle angeschlossenen Anlage gemessen werden und daraus, unter Berücksichtigung der Netzimpedanz, die anteilsmässige Rückwirkung auf die Netzspannung bestimmt werden kann (Überprüfung der Vorgaben der Netzbetreiber, z. B. nach der DACHCZ Ed. 3, IEEE519, DTR, IEEE1547, GB/T );
die resultierende Spannungsqualität an der Übergabestelle gemessen werden kann (z. B. Überprüfung der Einhaltung der EN50160, IEE519, GB/T, etc.);
Spannungs- und Stromereignisse aufgezeichnet werden, welche den Betrieb der Verbraucher beeinträchtigen können, deren Anzahl aber in der EN50160 nicht limitiert ist;
Lastprofile zu erstellen, um energetisch optimal auszugleichen.