Universität Rostock

Institut für Elektrische Energietechnik

Der Forschungsbereich erstreckt sich von der  Untersuchung von Netzwiederaufbaukonzepten über die dynamische  Modellierung von Energiesystemen bis hin zur zukünftigen Einbindung der Windenergie in das bestehende Energiesystem und der Regelfähigkeit kleiner Wirbelschicht-Kraftwerke zur optimalen Nutzung von Deponiegas in kleinen Inselnetzen. Im Vordergrund stehen hierbei jeweils die Modellbildung und die Simulation des Energiesystems mit dem Ziel, Aussagen bezüglich der Wirkungsweise, Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit der untersuchten Prozesse machen zu können.

Kurzbeschreibung des Projektbeitrags

Analyse und Bewertung verschiedener Szenarien zur Ermittlung der dauerhaften Systemstabilität

Heute sind die im System verteilten konventionellen Kraftwerksanlagen mit ihren Schwungmassen die Basis eines stabilen Netzbetriebs und sorgen für das stabile, schwingungsfreie Aufrechterhalten der Netzfrequenz von 50Hz bzw. innerhalb der Toleranzgrenzen. Neben der Stabilisierung der Netzfrequenz durch die Schwungmasse des Generator- und Turbinenstranges besitzen konventionelle Kraftwerke auch die Möglichkeit die abgegebene Wirk- und Blindleistung am Netzeinspeisepunkt so anzupassen, dass die Anforderungen des Netzbetreibers zu jeder Zeit gewährleistet werden können.

Die bislang verwendeten regenerativen Erzeugungseinheiten zur Nutzung der Windkraft und Solarenergie bieten diese Regelungsmöglichkeiten jedoch nicht oder nur in eingeschränkter und damit unzureichender Weise.

Der sichere und stabile Netzbetrieb kann aber auch zukünftig nur dann aufrecht erhalten werden, wenn zu jeder Zeit das Leistungsgleichgewicht sowie die notwendigen Spannungen an allen Stellen im Netz gewährleistet werden können. Dazu müssen entweder die regenerativen Erzeugungseinheiten weiterentwickelt und ggf. um weitere stabilisierende Komponenten (z.B. Leistungselektronik in Kombination mit Speichern) erweitert werden oder eine gewisse Anzahl an bestehenden konventionellen Kraftwerken weiterhin in Betrieb verbleiben.

Die Analyse und Bewertung verschiedener EE-Einspeiseszenarien im Hinblick auf die zu gewährleistende Systemstabilität ist dabei Gegenstand der hier geplanten Untersuchungen. Hierbei soll bestimmt werden, wie viel konventionelle Kraftwerksleistung auch weiterhin in Betrieb verbleiben muss bzw. ob die neu zu erwerbenden Fähigkeiten der EE-Anlagen den Anforderungen genügen können.

In diesem Teilprojekt sollen mit Hilfe von Einsatzoptimierungsanalysen und der regelungstechnischen Nachbildung des elektromechanisch gekoppelten Energieerzeugungssystems die Stabilitätsgrenzen für verschiedene Betriebs- und Ausbauszenarien der Erneuerbaren Energien in der 50Hz-Regelzone ermittelt werden.

Arbeitsfelder

(3) Effiziente Betriebskonzepte für Stromnetze

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