Verbundvorhaben: ARESS - Der asynchrone, rotierende Energiesystem-Stabilisator - Eine echte 'voll-integrierte Netzwerkkomponente' zur Netzstützung; Teilvorhaben: Integration aller Vorgaben, Konstruktion und Validierung
Zeitraum
2022-01-01 – 2023-09-30
Bewilligte Summe
3.641.108,50 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI6061A
Leistungsplansystematik
Netzführung und Rückwirkungen [EB1824]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI6)
Förderprogramm
Energie
Im Zuge der Änderung der konventionellen Energieerzeugung hin zu erneuerbaren Energieträgern werden neuartige Netzbetriebsmittel erforderlich, welche die Netzstabilität hinsichtlich Spannung und Frequenz im stationären und im Störfall sicherstellen. Der rotierende asynchrone Phasenschieber ARESS dient als technische Lösung für alle wichtigen Stabilisierungsfunktionen im elektrischen Energieübertragungsnetz. Er integriert Spannungsstabilisierung, Kurzschlussleistung und hochdynamische Frequenzregelung in einem Betriebsmittel. Im Rahmen dieses Vorhabens wird gemeinsam mit dem deutschen Übertragungsnetzbetreiber Amprion und Beteiligung mehrerer Universitäten ein neuartiger Generator mit einem Hochleistungsfrequenzumrichter zu einem rotierenden asynchronen Phasenschieber integriert. Zur Sicherstellung der notwendigen Kurzeit-Energiereserven dient ein Schwungrad, das mechanisch mit dem Generator verbunden ist. Die Anlage wird mittels eines Leistungstransformators an das Höchstspannungsnetz angeschlossen. Die Anlage ist in der Lage dauerhaft +/-270MVar Blindleistung zu liefern und stellt 120MW Wirkleistung im Sekundenbereich als Momentanreserve zur Verfügung. Die Entwicklung umfasst dabei schwerpunktmäßig die Entwicklung des Generators als doppelt gespeiste Asynchronmaschine (DFIG) plus Schwungrad sowie den rotorseitig angebundenen Matrix-Frequenzumrichter. Weiterhin ist die Entwicklung eines Steuer-, Schutz und Regelungssystem erforderlich, das die Funktionalität, Bedienung und Überwachung der Anlage gewährleistet. Diese werden im Anschluss durch computerbasierte Simulationen sowie umfangreichen Prüfungen am Echtzeitsimulator mit der verwendeten originalen Leittechnik verifiziert. Ein weiterer Aspekt ist die Integration der verschiedenen Entwicklungsfelder zu einer Gesamtanlage. Ziel der Entwicklung ist die Umsetzung der Forschungs- und Entwicklungsergebnisse in einer Pilotanlage gemeinsam mit Amprion.