Netzausfall-Trennung (Inselbetrieb); Netzunterstützung (Netzsystemdienstleistungen); Fault Ride Through (Robustes Einspeiseverhalten Im Netzfehlerfall) - SMA SUNNY TRIPOWER 60 Planungsleitfaden

SMA Solar Technology AG

Netzausfall-Trennung (Inselbetrieb)

Ein Netzausfall wird durch drei verschiedene Algorithmen
erkannt:
• Dreiphasen-Spannungsüberwachung (der
Wechselrichter regelt den Strom jeder einzelnen
Phase). Die Zyklus-Effektivwerte der
Außenleiternetzspannungen werden mit einer unteren
oder einer oberen Abschalteinstellung verglichen.
Wenn die Effektivwerte über die „Freigabezeit" hinaus
nicht die Grenzwerte der Abschalteinstellungen
einhalten, unterbrechen die Wechselrichter die
Netzeinspeisung.
• Frequenzänderungsrate (ROCOF). Die ROCOF-Werte
(positiv oder negativ) werden ebenfalls mit den
Abschalteinstellungen abgeglichen. Im Falle eines
Verstoßes gegen diese Grenzwerte unterbricht der
Wechselrichter die Netzeinspeisung.
• Frequenzverschiebung. Der Wechselrichter versucht
beständig, die Netzfrequenz ein wenig auszuweiten,
wird daran jedoch von der Netzstabilität gehindert.
In einer Netzausfallsituation ist die Netzstabilität nicht mehr
vorhanden, sodass eine Änderung der Frequenz möglich
wird. Da die Frequenz von der Betriebsfrequenz der Leitung
abweicht, wird der Wechselrichter vom Netz getrennt und
speist keine Energie mehr ins Netz ein. Wenn der
Wechselrichter aufgrund der Netzfrequenz oder
Netzspannung (nicht aufgrund eines Ausfalls bedingt durch
Phasenunsymmetrien) die Netzeinspeisung unterbricht und
Frequenz oder Spannung innerhalb kurzer Zeit
(Kurzunterbrechungszeit) wiederhergestellt werden, kann
der Wechselrichter den Netzanschluss wiederherstellen,
wenn die Netzparameter während des vorgegebenen
Zeitraums (Wiederanschlusszeit) innerhalb der Grenzwerte
lagen. Andernfalls führt der Wechselrichter wieder die
normale Anschlusssequenz aus.
2.6 Netzunterstützung
(Netzsystemdienstleistungen)
Die Netzsystemdienstleistungen werden in zwei
Hauptkategorien zusammengefasst:
• „Fault Ride Through"-Funktion (FRT).
• Management von Wirk- und Blindleistung
2.6.1 Fault Ride Through (robustes
Einspeiseverhalten im Netzfehlerfall)
Die Netzspannung hat in der Regel einen gleichmäßigen
Kurvenverlauf, gelegentlich fällt die Spannung jedoch für
einige Millisekunden ab oder liegt kurzzeitig nicht an.
Planungsleitfaden
Ursache dafür sind häufig Kurzschlüsse in Freileitungen
oder der Betrieb von Schaltgeräten oder ähnlichen
Vorrichtungen im Hochspannungsnetz. In solchen Fällen
kann der Wechselrichter mithilfe der „Fault Ride
Through"-Funktion weiterhin Leistung ins Netz einspeisen.
Eine kontinuierliche Stromversorgung des Netzes ist von
entscheidender Bedeutung:
• zur Vermeidung vollständiger Spannungsausfälle und
zur Stabilisierung der Netzspannung.
• um die Energieeinspeisung in das AC-Netz zu erhöhen.
Es stehen vier verschiedene Verhaltensweisen zur Auswahl:
• Null-Strom
• Nur Blindleistung
• Nur Wirkstrom
• Voller Strom – Blindstrompriorität
Wie FRT funktioniert
Abbildung 2.12 zeigt die Anforderungen, die von der
FRT-Funktion zu erfüllen sind. Das Beispiel gilt für deutsche
Mittelspannungsnetze.
Oberhalb Bei Spannungen oberhalb von Linie 1
von Linie 1 darf der Wechselrichter während der
Durchführung von FRT auf keinen Fall
vom Netz getrennt werden.
Bereich A Der Wechselrichter darf bei Spannungen
unterhalb von Linie 1 und links von Linie
2 nicht getrennt werden. In manchen
Fällen erlaubt der VNB eine kurzzeitige
Trennung. Dann muss der Wechselrichter
innerhalb von 2 Sekunden wieder ans
Netz gegangen sein.
Bereich B Rechts von Linie 2 ist eine kurzzeitige
Trennung vom Netz immer zulässig. Die
Zeit für den Wiederanschluss und den
Leistungsgradienten kann mit dem VNB
ausgehandelt werden.
2 Wechselrichterübersicht
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