neuerdings kann man in einer Grafik sehen, wie viel elektrische Energie die Gemeinde aktuell zukauft und wie viel Energie im Ort selber erzeugt wird. Die Grafik besagt, dass wir an einem Feiertag mittags bei wolkenlosem Himmel 14% mit PV erzeugen und 86% elektrische Energie zukaufen. Also ist bei PV noch gewaltig Luft nach oben.
Was passiert eigentlich, wenn mal die Einspeisung per PV die 100% übertrifft? Wandert dann das zu viel an Leistung über den fetten Orts-Trafo in die Überlandleitung ab, oder muss die Energie im Ort vernichtet werden?
Was passiert eigentlich, wenn mal die Einspeisung per PV die 100%
übertrifft?
Komische Metrik, da immer auf den aktuellen Verbrauch bezogen.
Außerdem gibt es bei viel Einspeiseleistung und nahezu keinen Verbrauch ein lustiges mathematisches Phänomen 😉
Wandert dann das zu viel an Leistung über den fetten
Orts-Trafo in die Überlandleitung ab,
Ja, solange die es noch aufnehmen kann. Daher müssen stromerzeugende Anlagen ab gewisser Größe auch eine Fernabregelung eingebaut haben. Kleinanlagen regeln nach Spannung und Frequenz die Einspeisung runter oder schalten hart ab.
oder muss die Energie im Ort
vernichtet werden?
Es ist ein Stromnetz. Statt wie bei einem Fischernetz, kann man nicht nur ziehen, sondern auch schieben.
Wenn mich meine Physiklehrer nicht verarscht haben, dann kann man Strom
nur ziehen.
Kommt auf den Standpunkt an.
Eine Spannungsquelle möchte am Pluspol ziehen, am Minuspol schieben ...
Das ja, doch es kann niemals zu viel Strom in das Netz "gepumpt" werden, Strom wird immer durch Verbraucher "gezogen". Sind weniger Verbraucher da, passiert erstmal nichts, solange die Spannungsregelung (und die der Netzfrequenz) ordentlich arbeiten, die Generatoren laufen im Leerlauf.
Beispiel: Es ist erstmal völlig wurscht, ob ich einen kaputten Autoakku, der 105A liefern konnte, durch einen mit 250A ersetze, solange die 12V stimmen. Das Auto wird normal starten und nicht explodieren oder einen Kabelbrand haben.
Das ja, doch es kann niemals zu viel Strom in das Netz "gepumpt" werden,
Kommt aufs Netz drauf an. Frag mal eine Konstantstromquelle, was sie zu dem Thema meint.
Strom wird immer durch Verbraucher "gezogen"
Letztlich wird also bei zu viel Strom einfach nur die Netzspannung so weit ansteigen, bis der "reingepumpte" Strom zum entnommenen Strom passt. Wobei sich "das Netz" wegen seiner schlichten Ausdehnung und der verteilten Pufferungen in Induktivitäten und Kapazitäten sehr dynamisch verhalten kann.
Strom wird immer durch Verbraucher "gezogen"
Wie ist das z.B. bei einem Blitz? Da fließt erst mal so lannge Strom, bis die Spannung hoch genug ist, dass es blitzt.
Kommt aufs Netz drauf an. Frag mal eine Konstantstromquelle, was sie zu
dem Thema meint.
Ja was meint die denn? Ist kein oder nur ein schwacher Verbraucher (hoher Ri) angeschlossen "konstantstromt" die auch nicht mehr.
Letztlich wird also bei zu viel Strom einfach nur die Netzspannung so
weit ansteigen, bis der "reingepumpte" Strom zum entnommenen Strom
passt.
Dass sollte eine vernünftige Regelung verhindern (zumindest abmildern)
Wobei sich "das Netz" wegen seiner schlichten Ausdehnung und der
verteilten Pufferungen in Induktivitäten und Kapazitäten sehr dynamisch
verhalten kann.
Ja, doch von der Geberseite her (also PV, Wind-, Wasser- oder Wärmekraft) kann nie "zuviel" reingedrückt werden. Gerade die schwurbelnden Gegner von neueren Energieanlagen behaupten ja immer, dass das Netz kaputt ginge, weil der Strom nicht abgenommen wird, was völliger Bullshit ist.
Wie ist das z.B. bei einem Blitz? Da fließt erst mal so lannge Strom,
bis die Spannung hoch genug ist, dass es blitzt.
Nein, im Gegenteil, nur wenn die Erde (oder benachbarte Wolken) als Abnehmer da sind, vorher steigt nur die Spannung bis zum ersten Stromfluss (Ionisierung des Blitzkanals). Zwischen zwei (ideal) isolierten/offenen Kontakten fließt kein Strom!
Letztlich wird also bei zu viel Strom einfach nur die Netzspannung so
weit ansteigen, bis der "reingepumpte" Strom zum entnommenen Strom
passt.
Diese Spannungserhöhung ist ein lokaler Nebeneffekt durch die Netzimpedanz. Die Leistungsregelung im Verbundnetz erfolgt nicht über die Spannung, sondern die Frequenz.
Bei einem Synchrongenerator war das noch leicht zu verstehen. Über das Dampfventil wird eine bestimmte Leistung zugeführt. Wird die Last kleiner, dreht er schneller. Wird die Last größer, wird er gebremst. Da seine Frequenz proportional zur Drehzahl ist, ändert sie sich entsprechend.
Wenn die Energieerzeugung wegen viel erneuerbarer nicht mehr von rotierenden Generatoren dominiert wird, ist die Erhaltung der Netzstabilität deutlich schwieriger. (siehe Spanien)
Die Leistungsregelung im Verbundnetz erfolgt nicht über
die Spannung, sondern die Frequenz.
Bei einem Synchrongenerator war das noch leicht zu verstehen. Über das
Dampfventil wird eine bestimmte Leistung zugeführt. Wird die Last
kleiner, dreht er schneller. Wird die Last größer, wird er gebremst. Da
seine Frequenz proportional zur Drehzahl ist, ändert sie sich
entsprechend.
Jeder Sychrongenerator im Verbundnetz läuft aber trotzdem immer synchron zur Netzfrequenz, selbst ganz ohne Dampf.
Jeder Sychrongenerator im Verbundnetz läuft aber trotzdem immer synchron
zur Netzfrequenz, selbst ganz ohne Dampf.
Deswegen heißt er ja auch so. Aber der Polradwinkel zwischen Ständerfeld und Läuferfeld ist lastabhängig.
Die Frequenzhaltung (und die Frequenz ist der Indikator für die Last) erfolgt über die Primärregelleistung.
Erst wenn das nicht mehr reicht kommen andere Maßnahmen zum Einsatz.
Die Spannungshaltung im Verteilnetz ist davon völlig unberührt und erfolgt auf der Mittelspannungsebene im Umspannwerkes. Die Gemeinde des TOs wird von der erhöhten Einspeisung also kaum etwas mitbekommen
Jeder Sychrongenerator im Verbundnetz läuft aber trotzdem immer synchron
zur Netzfrequenz
Ob man einen oder hunderte Kraftwerksgeneratoren im Verbundnetz betrachtet, ist zum Verständnis des Prinzips egal. Wird die Last größer, laufen sie synchron langsamer und umgekehrt.
Fehlen die trägen rotierenden Massen zur Netzstabilisierung, müssen das die erneuerbaren mit Regelsoftware kompensieren. Wenn das (mangels Vorgaben, besonders bezüglich Blindleistung) nicht klappt: siehe Spanien.
Jeder Sychrongenerator im Verbundnetz läuft aber trotzdem immer synchron
zur Netzfrequenz
Ob man einen oder hunderte Kraftwerksgeneratoren im Verbundnetz
betrachtet, ist zum Verständnis des Prinzips egal.
Auf einen bezogen kann der mit voller Leistung oder auch gar nicht einspeisen, an seiner Drehzahl und auch der Netzfrequenz ändert sich messbar gar nichts.
Hier ging’s aber ja eigentlich um die Spannungserhöhung im Ortsnetz bei Leistungsüberschuß durch PV O.ä. Und da änder sich auch genau gar nichts an der Frequenz, aber die Spannung steigt.
Wird die Last größer,
laufen sie synchron langsamer und umgekehrt.
ganz so einfach ist das nicht
Stellt man jetzt einen Generator mit einem Synchronmotor vor, der z.B. eine Pumpe antreibt - ja bei niedrigerer Frequenz pumpt sie weniger, nimmt somit weniger Leistung auf
Heutzutage sind aber immer mehr Frequenzumrichter, Schaltnetzteile usw verbaut, denen ist die Frequenz egal, die nehmen - egal ob 49,9 oder 50,1 Hz -immer noch gleich viel Watt auf
Es hat schon seinen Grund warum PV-Wechselrichter auch Spannungsabhängig runter regeln müssen
aber bei höherer Spannung haben ohmsche Verbraucher eine höhere Leistung
Das stimmt durchaus, aber die Krux ist, dass die Verbraucher mit Schaltnetzteil mittlerweile oft die Überhand gewonnen haben. Diese nehmen dann konstante Leistung auf. Das führt dazu, dass bei höhere Spannung der Strom bei diesen Lasten sinkt. Mit sinkenden Strom nehmen die Verluste ab. D.h. die Spannung würde daher weiter ansteigen, wenn hier nicht aktiv gegengeregelt würde.
Mittelspannungstransformatoren mit Übersetzungsanpassung (oft als Spartransformatoren oder mit Stufenschalter ausgestattet) ermöglichen die flexible Anpassung der Ausgangsspannung bei schwankenden Eingangströmen. Sie gleichen Spannungsabfälle in langen Netzen aus, sorgen für optimale Betriebszustände und sind unerlässlich für die Einspeisung dezentraler Energien.
War das nicht so, dass Einspeisung nicht über Spannung, sondern mittels
einer geringen Phasenverschiebung des Erzeugers stattfindet?
Nein, es funktioniert über eine höhere Amplitude, sprich Erhöhung des Effektivwertes der Spannung.
[...
Das führt dazu, dass die alte Regel, dass die Spannung dort am niedrigsten ist, wo man vom Ortstrafo am weitesten weg ist, nicht mehr gilt.
Jetzt ist's dank PV umgekehrt:
Am Ende des Niederspannungsnetzes ballern z.B. die Bauern mit der PV auf ihren Stalldächern in das Niederspannungsnetz, dessen Betreiber mit Hilfe von Stelltrafos dafür sorgen muss, dass die zulässigen Spannungsgrenzen nicht überschritten werden.
...]
Aufgrund meines nur beschränkten Wissens über die Dynamik von Verbundnetzen (siehe mein jüngstes Wissensdefizit über Blindleistung) verweise ich auf meine Quelle:
Quelle: Bild "steuerbare Transformatoren" Folie 55 von 82 aus Vortrag vom 14.6.2012, Stadtwerke Hameln, Thema: "Droht uns der Blackout durch EEG-Anlagen" in Verbindung mit mündlicher Begründung im Vortrag für deren Einsatz. Der obige als Zitat gekennzeichnete Abschnitt stellt meine Erinnerung an den Vortragstext dar.
Ja, solange die [Überlandleitung] es noch aufnehmen kann. Daher müssen
stromerzeugende Anlagen ab gewisser Größe auch eine Fernabregelung
eingebaut haben.
Angenommen, hier im Ort würde massiv PV zugebaut und man hätte irgendwann im Frühjahr (kalt, wolkenlos, viel Wind und Sonntag) 50% mehr Energie, als man benötigt. Die Überlandleitung könnte die 50% Überschuss aufnehmen und selbiger Überschuss würde in 100km Entfernung dringend gebraucht, weil im dortigen Gewerbegebiet auch am Sonntag stromhungrige Prozesse laufen. Das würde also funktionieren?
Ganz bestimmt nicht. Der Umspanner im UW ist ganz und gar kein Spartrafo.
Der Stufenschalter sitzt im kalten Ende der im Stern geschalteten OS-Wicklung.
Windungsverhältnis jetzt nicht 1000:100 sondern 1000:105 (Beispielwerte)
Im Einspeisungsfall müsste es aber eher 1000:995 sein ?
Wird da dann umgeschaltet?
Genau das Problem hat der Versorger.
Bisher hat er den Ortsnetztrafo vielleicht auf +5% im Leerlauf ausgelegt, damit bei Normallast Nennspannung herrscht, bei Starklast -5% und im entferntesten Segment -10% eingehalten wird.
Wenn jetzt im Netzsegment soviel PV eingespeist werden soll, dass im Leerlauf +10% überschritten werden könnten, muss er entweder die Genehmigungsleistung begrenzen, oder teuer auf einen stärkeren oder motorisierten Stufentrafo umrüsten. Weil das die PV Einspeiser nicht bezahlen, tragen es dann alle über steigende Stromkosten.
Die rONT werden primaerseitg mit Laststufenschalter, sekundaerseitig mit Schuetzen und immer haufiger zusaetzlich in Verbindung mit einem Boostertransformator, umgeschaltet.
Letztere werden öfters in der Kategorie bei den Spartrafos gelistet. Vermutlich liegt das am Ersatzschaltbild. Die Suchmaschine übernimmt das unreflektiert.
Die rONT werden primaerseitg mit Laststufenschalter, sekundaerseitig mit
Schuetzen und immer haufiger zusaetzlich in Verbindung mit einem
Boostertransformator, umgeschaltet.
RONTs sind bis heute kaum verbreitet. Die Spannungshaltung im Verteilnetz erfolgt auf der Mittespannungsebene duch Umschaltung am Umspanner.
Das oben genannt Problem der umgekehrten Lastrichtung mit entsprechendem Ansteig der Spannung im NS-Netz wird hauptsächlich durch kleine PV-Anlagen verursacht. Die fahren nämlich kein P(u)-Kennlinie.
Dieses Problem kann ein RONT nur teilweise lösen: Er kann zwar seinen eigenen Spannungsfall kompensieren, nicht aber den Spannungsfall des dahinter liegenden NS-Netzes.
nicht aber den Spannungsfall des dahinter liegenden NS-Netzes.
Die Herausforderung dabei ist vor allem, dass der Spannungsabfall oftmals in die entgegengesetzte Richtung läuft. D.h. die niedrigste Spannung ist dann nicht mehr am Ende beim letzten Hausanschluss, sondern die höchste. Wenn am Trafo die 230V+10% anliegen, knirscht es vielleicht am anderen Ende bereits, wegen zu viel Netzspannung.
Hat er jetzt 250V statt 230V muss er den PV-Wechselrichter abschalten
Es gab hier im Forum schon Threads, wo der eine oder andere TO die Abschaltung manipulieren wollte, damit die Anlage trotzdem noch weiter einspeisen kann. Diese Fälle hatte ich jetzt bewußt nicht ausgeschlossen.
Hat er jetzt 250V statt 230V muss er den PV-Wechselrichter abschalten
Es gab hier im Forum schon Threads, wo der eine oder andere TO die
Abschaltung manipulieren wollte, damit die Anlage trotzdem noch weiter
einspeisen kann. Diese Fälle hatte ich jetzt bewußt nicht
ausgeschlossen.
ja, machst halt einen Trafo rein - der Aufwand ist nicht all zu groß
Aber dann hast halt wenn Du am Ende der Leitung wohnst auch 250V auf allen Geräten im Haus
Am Dienstag war ich unterwegs. Mittags sah ich die Bayernwerke-Fahrzeuge der Messtruppe, die aktiv zum Messen unterwegs waren. In ein paar Jahren können diese Messwerte ganz bequem ausgewertet werden, wenn die Smart-Stromzähler die Daten laufend aktuell versenden und auch die aktuellen Spannungswerte eingeholt werden. Da fallen dann solche Manipulationen hinter dem Zähler (aus EVU-Perspektive betrachtet) auf.
Zukauf.png
(26 KB)
