Blindleistungsbereitstellung aus dezentralen Photovoltaik-Anlagen

Mit der Anwendungsrichtlinie N 4105 des VDE wurde ein erster Schritt gegangen, um die erneuerbaren Erzeugungsanlagen an der Spannungshaltung zu beteiligen. Dabei sollten sie jedoch lediglich ihre selbstverursachte Spannungs-Fluktuation kompensieren. Insbesondere durch die Verbreitung von Smart Grids wird die Hürde für die Implementierung weiterer Funktionen und Aufgaben für dezentrale Energieerzeugungsanlagen gesenkt und letztlich durch den Wegfall konventioneller Kraftwerke auch nötig. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, dass bereits eine geringe Anzahl teilnehmender PV-Anlagen einen deutlichen Einfluss auf die Spannungshaltung, die Netzverluste und den Blindleistungshaushalt eines Mittelspannungsnetzes nehmen können. Hierfür werden zunächst mittels Lastflussberechnungen und Extremszenarien die Grenzen der Einflussnahme ermittelt, um anschließend mittels alternativen Blindleistungs-Einspeiseprofilen für die PV-Anlagen unterschiedliche Szenarien zu berechnen und das Potential der dezentralen Blindleistungsbereitstellung zu beziffern. Die Aktivierung dieses Potentials kann letztlich zu einem hilfreichen Baustein in dem von der Bundesregierung zum „Jahrhundertprojekt“ deklarierten Projekt „Energiewende“ werden.

The VDE directive AR-N 4105 has been implemented as a first step in order to obligate renewable energies to participate in voltage stabilization. Thereby this commitment only asks for the compensation of the self-induced voltage fluctuation. Especially due to the introduction of Smart Grids the restraints for the implementation of further functions and tasks for dispersed energy generation units are being reduced. Furthermore the implementation of these functions are gaining importance due to the shift from conventional power plants to dispersed energy generation units. This thesis shows that a relatively small number of PV generators can have a noteworthy impact on the voltage stabilization, the network losses and the reactive power balance of a mean voltage network. Therefor the boundaries of influence are analyzed using network calculations and extreme scenarios. Then alternative feed-in profiles for reactive power are developed and evaluated with network calculation in order to determine the potential of decentralized reactive power provision. Finally the activation of this potential can be become a useful part in the “Energiewende”, that has been declared as a “century project” by the German Federal Government.