Spannungsstabilität

Spannungsstabilität ist die Eigenschaft eines elektrischen Energieübertragungssystems, die Spannung an allen Netzknoten innerhalb eines akzeptablen Spannungsbandes zu halten. Dies muss sowohl unter normalen Betriebsbedingungen als auch im Fehlerfall gegeben sein. Generell wird ein Abweichen von ungefähr 10 Prozent um die Nennspannung als akzeptabel angesehen. In bestimmten Situationen ist kurzfristig auch eine größere Abweichung zulässig. Weiterhin wird ein Netzknoten als spannungsstabil bezeichnet, wenn er auf Einspeisung von Blindleistung mit steigender Knotenspannung reagiert.

Ursachen von Spannungsinstabilität

Die Ursache von Spannungsinstabilität ist ein Ungleichgewicht zwischen geforderter und vorhandener Blindleistung. Mit steigender Übertragungsleistung wächst auch der Blindleistungsbedarf des Netzes. In hochbelasteten Netzen ist dieser demnach besonders groß und die Gefahr von Spannungsinstabilität steigt. Die Spannungsstabilität eines Energieübertragungssystems hängt also unmittelbar mit der Fähigkeit zusammen, stets eine ausgeglichene Blindleistungsbilanz in jedem Netzknoten zu wahren. Die erforderliche Blindleistung ist dabei lokal bereitzustellen. Ein Transport über weite Entfernungen würde das Netz nur zusätzlich belasten.

Die erforderliche Blindleistungsbereitstellung wird vornehmlich durch die Synchrongeneratoren konventioneller Kraftwerke bereitgestellt. Aber auch Kompensationsgeräte, Flexible AC Transmission Systems oder regenerative Erzeuger wie Windkraftanlagen können Blindleistung bereitstellen. Wird das Übertragungsnetz vermehrt durch hohe und weiträumige Leistungstransite beansprucht, führt eine Leitungsauslastung über die natürliche Leistung der Leitung hinaus zu einem überproportional ansteigenden Blindleistungsbedarf.

Spannungsinstabilität

Spannungsinstabilität ist das Phänomen, das durch einen lokalen Blindleistungsmangel die Spannung in einem Netzknoten unkontrolliert und unaufhaltsam abnimmt. Dies wird auch als Spannungskollaps bezeichnet. Ein lokaler Spannungskollaps kann regionale und weiträumige Netzzusammenbrüche nach sich ziehen. Dieser kann innerhalb weniger Sekunden auftreten oder sich über einen Zeitraum von mehreren Stunden erstrecken.

Englische Übersetzung(en):

voltage stability