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Wechselrichterübersicht
Netzausfall-Trennung (Inselbetrieb)
Ein Netzausfall wird durch drei verschiedene Algorithmen
erkannt:
•
Dreiphasenspannungsüberwachung (der Wechsel-
richter kontrolliert die Ströme der drei Phasen
einzeln pro 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 Netzein-
speisung.
•
Frequenzverschiebung. Der Wechselrichter
versucht beständig, die Netzfrequenz ein wenig
auszuweiten, wird daran jedoch von der Netzsta-
bilität 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 wiederher-
stellen, wenn die Netzparameter während des
vorgegebenen Zeitraums (Wiederanschlusszeit) innerhalb
der Grenzwerte lagen. Andernfalls führt der Wechselrichter
wieder die normale Anschlusssequenz aus.
2.6 Netzunterstützung (Nebenleistungen)
Die Nebenleistungen 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.
Ursache dafür sind häufig Kurzschlüsse in Freileitungen
oder der Betrieb von Schaltgeräten oder ähnlichen Vorrich-
tungen 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:
•
•
Es stehen vier verschiedene Verhaltensweisen zur Auswahl:
•
•
•
•
Wie FRT funktioniert
Abbildung 2.12 zeigt die Anforderungen, die von der FRT-
Funktion zu erfüllen sind. Das Beispiel gilt für deutsche
Mittelspannungsnetze.
Oberhalb von
Linie 1
Bereich A
Bereich B
Unterhalb
von Linie 3
Abbildung 2.12 Beispiel für Deutschland
Wenn eine kurzzeitige Trennung vom Netz erfolgt:
L00410648-02_03 / Rev.-Datum: 2014-10-03
zur Vermeidung vollständiger Spannungsausfälle
und zur Stabilisierung der Netzspannung.
um die Energieeinspeisung in das AC-Netz zu
erhöhen.
Null-Strom
Nur Blindleistung
Nur Wirkstrom
Voller Strom – reaktive Priorität
Bei Spannungen oberhalb von Linie 1 darf der
Wechselrichter während der Durchführung von
FRT auf keinen Fall vom Netz getrennt werden.
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.
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.
Unterhalb von Linie 3 ist ein Netzanschluss nicht
mehr erforderlich.
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