U-F-Statikregelung - Siemens SINAMICS S120 Systemhandbuch

6.2.2

U-f-Statikregelung

Hintergrund
Der Lastausgleich zwischen den Erzeugereinheiten im Netz, der für einen stabilen Betrieb
an einem Arbeitspunkt mit gemeinsamer Frequenz und Amplitude nötig ist, erfolgt bevorzugt
mit Hilfe sogenannter Statikkennlinien (siehe folgende Bilder). Die Statik kann auch
Glättungsglieder (PT1) umfassen, um eine Anpassung an die vorliegenden Zeitkonstanten
des jeweiligen Netzes zu ermöglichen. Beispielsweise sinkt die Frequenz eines Erzeugers
mit zunehmender Abgabeleistung.
Jeder Energieerzeuger im Netz, der zu Frequenz- und Spannungshaltung aktiv beiträgt,
ermittelt mit Hilfe dieser Kennlinien seine aktuellen Sollwerte für Ausgabespannung und
Frequenz. Im Falle von konventionellen Kraftwerken wäre dies mit der sogenannten
Primärregelung vergleichbar. Besitzen beispielsweise alle Erzeugereinheiten die gleiche
Nennleistung und die gleichen Kennlinien, so ergibt sich ein f-U-Arbeitspunkt im Netz, an
dem alle Erzeuger die gleiche Leistung zur erforderlichen Gesamtlast beitragen. Es resultiert
also eine symmetrische Lastaufteilung ohne weitere Kommunikation der Erzeuger
untereinander.
Bild 6-4
Die Wirkungsweise sei an einem einfachen Beispiel für die Wirkleistungskennlinie mit 2
Erzeugern und einer Verbraucherlast P
Ausgangsfrequenz des ersten und zweiten Erzeugers gilt mit k
Kennliniensteigungen und der identisch gewählten Leerlauffrequenz f
f = f
E1
Mit der Bedingung für die Leistungssumme P
Erzeugers folgende Abhängigkeit von der Leistung des ersten Erzeugers:
f = f
E2
Daher kann die Kennlinie des zweiten Erzeugers gespiegelt und um P
Diagramm des ersten Erzeuger eingetragen werden, um den resultierenden Arbeitspunkt mit
der gemeinsamen Frequenz f
den Anteil P
Netzeinspeisung
Systemhandbuch, 04/2015, A5E03347401A
Wirkleistungsstatik-Kennlinie und Blindleistungsstatik-Kennlinie für Frequenz und
Spannung
+ k x P ,.....f = f + k
0 1 1 E2 0
+ k x (-P -P ).
0 2 1 V
der notwendigen Gesamtleistung.
E1
Detailbeschreibungen zu den Funktionsmodulen
6.2 Regelungen für den Netzstatik-Betrieb
erklärt (folgende Abbildung): Für die
V
x P .
2 2
+ P + P
1 2
zu veranschaulichen. Der erste Erzeuger übernimmt dabei
A
und k als
1 2
:
0
= 0 gilt für die Frequenz des zweiten
V
verschoben im P-f-
V
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