1994-09-01  –  1995-08-31

121.084,65 EUR

Niedersächsische Agentur für Technologietransfer und Innovation GmbH (NATI) - Institut für Technisch-Wissenschaftliche Innovation (ITI), Wilhelmshaven, Niedersachsen

0329607 /2

Sonstiges im Rahmen der Windenergie [EB1280]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Das Ziel des Projektes bestand darin, eine Rechnersimulation zu entwickeln, mit deren Hilfe die Auswirkungen von stark schwankenden Leistungsangeboten auf die Spannungs- und Frequenzkonstanz bei Windkraftanlagen untersucht werden sollte. Die Software sollte das elektrische Energieversorgungsnetz digitalisieren und worst-case-Betrachtungen ermöglichen.
Es wurde angestrebt, die Versorgungsstabilität mit einem zentralen Lastmanagement zu erhöhen und durch die Rechnersimulation vor Ort eine Aussage zum Spannungsverhalten in Abhängigkeit von der einzuspeisenden Leistung zu ermöglichen.
Es wurden folgende Arbeitsschritte durchgeführt: Rechnersimulation der zu erwartenden Netzrückwirkungen in Abhängigkeit vom schwankenden Windenergieangebot mit Aussagen über ein worst-case-Verhalten sowie Untersuchung verschiedener Netzeinbindungskonzepte auf unterschiedlicher Spannungsebene. Messungen und Betrachtung der durch Last- und Einspeisungsschwankungen verursachten Netzrückwirkungen hinsichtlich Spannungsüberhöhungen, Spannungsschwankungen (Flicker), Frequenzverhalten, Oberschwingungsströmen sowie Resonanz- und Dämpfungsverhalten des Netzes. Ebenfalls durchgeführt wurde eine Optimierung der Kapazitätsauslastung des Niedrigspannung- und Mittelspannung-Netzes am Beispiel des Umspannwerkes Manslagt. Hierbei war das Ziel durch Rechnersimulation und Messungen vor Ort, vereinfachte Berechnungsgrundlagen und allgemein gültige Aussagen zur Netzanbindung von Windenergieanalagen unter Berücksichtigung technischer Richtlinien und energiewirtschaftlicher Rahmenbedingungen zu erarbeiten.
Auf Basis der ersatzschaltbildmäßigen Beschreibung des Teilnetzes des Umspannwerkes Manslagt, konnte das messtechnisch ermittelte Netzverhalten mit Simulationen bestätigt werden. Für die Ersatzschaltbildoptimierung wurden neben der präzisen Eingabe der gesamten Topologie des Netzes noch Korrektureingaben erforderlich. Es ergaben sich kritische Spannungsüberhöhungen vor allem bei Einbrüchen oder Abschaltungen der Wirkleistungseinspeisung. Am Einspeisepunkt der Windenergieanlagen auftretende Spannungserhöhungen wurden als vorhersehbar und beherrschbar bewertet. Es wurde festgestellt, dass neben Veränderungen der Schaltzustände des Netzes auch die installierte Windleistung auf die Qualität der elektrischen Energieversorgung einwirkte.
Die Entwicklung eines Energiemanagements wurde als notwendig empfunden.