Forum: Offtopic Unser Stromversorger mit neuem Netzmonitor


von Hans H. (wen_h)


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Hallo,

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?

Hans
von Achim M. (minifloat)


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Hans H. schrieb:
> 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.

mfg mf
: Bearbeitet durch User
von Hans H. (wen_h)


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Achim M. schrieb:
> Komische Metrik, da immer auf den aktuellen Verbrauch bezogen.

Ging mir auch so. Man muss erst mal überlegen, wie rum das gemeint ist.
Offensichtlich von echten Fachleute gebastelt.
von Old P. (Firma: nix) (old-papa)


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Achim M. schrieb:
......
> Es ist ein Stromnetz. Statt wie bei einem Fischernetz, kann man nicht
> nur ziehen, sondern auch schieben.
> mfg mf

Hmmm, was will uns der Autor damit sagen?
Wenn mich meine Physiklehrer nicht verarscht haben, dann kann man Strom 
nur ziehen.

Old-Papa
von Jens G. (jensig)


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Old P. schrieb:
> 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 ...
von Old P. (Firma: nix) (old-papa)


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Jens G. schrieb:
> Old P. schrieb:
>> 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.

Old-Papa
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Old P. schrieb:
> 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.
: Bearbeitet durch Moderator
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Lothar M. schrieb:
> Frag mal eine Konstantstromquelle, was sie zu dem Thema meint.

Was meinst Du was als Posting käme, wenn ich den Satz geschrieben hätte? 
:o)
von Oliver S. (oliverso)


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Lothar M. schrieb:
> Wie ist das z.B. bei einem Blitz? Da fließt erst mal so lannge Strom,
> bis die Spannung hoch genug ist, dass es blitzt.

Hm. Das, was dem Blitz vorangeht, ist mit Stromfluss eher nicht zu 
beschreiben.

Oliver
von Old P. (Firma: nix) (old-papa)


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Lothar M. schrieb:
,
> 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!

Old-Papa
von Wolf17 (wolf17)


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Lothar M. schrieb:
> 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)
von Oliver S. (oliverso)


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Wolf17 schrieb:
> 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.

Oliver
von Heinz R. (heijz)


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Wolf17 schrieb:
> Die Leistungsregelung im Verbundnetz erfolgt nicht über
> die Spannung, sondern die Frequenz.

aber bei höherer Spannung haben ohmsche Verbraucher eine höhere Leistung
von Jörg K. (joergk)


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Oliver S. schrieb:
> 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
von Wolf17 (wolf17)


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Oliver S. schrieb:
> 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.
von Oliver S. (oliverso)


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Wolf17 schrieb:
> Oliver S. schrieb:
>> 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.

Oliver
von Heinz R. (heijz)


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Wolf17 schrieb:
> 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
von Heinz R. (heijz)


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mich würde ja mal generell interessieren wie das mit der Einspeisung 
funktioniert

So ein Transformator hat ja Verluste, deshalb ist das Windungsverhältnis 
jetzt nicht 1000:100 sondern 1000:105 (Beispielwerte)

Im Einspeisungsfall müsste es aber eher 1000:995 sein ?

Wird da dann umgeschaltet?
von Manfred P. (pruckelfred)


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Heinz R. schrieb:
> Im Einspeisungsfall müsste es aber eher 1000:995 sein ?

War das nicht so, dass Einspeisung nicht über Spannung, sondern mittels 
einer geringen Phasenverschiebung des Erzeugers stattfindet?
von Heinz R. (heijz)


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Manfred P. schrieb:
> Heinz R. schrieb:
>> Im Einspeisungsfall müsste es aber eher 1000:995 sein ?
>
> War das nicht so, dass Einspeisung nicht über Spannung, sondern mittels
> einer geringen Phasenverschiebung des Erzeugers stattfindet?

sorry, hatte mich verschrieben, 1000:98 - verstehe es aber trotzdem 
nicht
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Heinz R. schrieb:
> 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.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Heinz R. schrieb:
> Wird da dann umgeschaltet?

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.
von Peter M. (r2d3)


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Manfred P. schrieb:
> 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.
von Hans H. (wen_h)


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Achim M. schrieb:
> 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?
von Uwe (uhi)


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Ja, dieser Fall ist nicht selten. Wenn das großflächig passiert, werden 
die Spotmarktpreise negativ, d.h. das Verbrauchen von Energie wird 
belohnt.
von Jörg K. (joergk)


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Dieter D. schrieb:
> (oft als
> Spartransformatoren

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.
von Wolf17 (wolf17)


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Heinz R. schrieb:
> 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.
: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Jörg K. schrieb:
> Ganz bestimmt...

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.
von Jörg K. (joergk)


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Dieter D. schrieb:
> Jörg K. schrieb:
>> Ganz bestimmt...
>
> 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.
: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Jörg K. schrieb:
> 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.
von Heinz R. (heijz)


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Dieter D. schrieb:
> Die Herausforderung dabei ist vor allem, dass der Spannungsabfall
> oftmals in die entgegengesetzte Richtung läuft.

wenn dann einer am Ende der Leitung nur noch 210V statt 230V hatte 
musste er halt damit leben

Hat er jetzt 250V statt 230V muss er den PV-Wechselrichter abschalten
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Heinz R. schrieb:
> 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.
von Heinz R. (heijz)


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Dieter D. schrieb:
> Heinz R. schrieb:
>> 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
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Heinz R. schrieb:
> Aber dann hast halt...

Wer diesen Aufwand treibt, treibt den gleichen Aufwand um die 
Netzspannung für sich im Haus zu senken.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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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.
von Heinz R. (heijz)


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Dieter D. schrieb:
> Wer diesen Aufwand treibt, treibt den gleichen Aufwand um die
> Netzspannung für sich im Haus zu senken.

so groß ist der Aufwand gar nicht mal
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