Environmental Engineering Reference
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ein geeignetes Umrichter-Generatorsystem und durch eine geeignete Regelung für den statio-
nären Betrieb.
Zumanderen sind die jeweils geltenden stationären Netzanschlussbedingungen bezüglich der
niederfrequenten, elektromagnetischen Aussendung einzuhalten, also der zulässigen Ober-
schwingungen in Strom und/oder Spannung. Dies erfolgt über eine entsprechende Auswahl
der Pulsweiten- bzw. Raumzeigermodulation in Verbindung mit geeigneten L- oder LCL-
Filtern auf der Netzseite und eventuell speziellen Stromrichterschaltungen. Gegebenenfalls
können auch zusätzliche Saugkreise eingesetzt werden, um einzelne Harmonische im Strom
zu reduzieren.
Eine darin enthaltene wichtige Anforderung ist die Netzstützung im stationären Betrieb.
Die Netzanschlussbedingungen fordern Wirkleistungsbeeinflussung und Blindleistungsein-
speisung, abhängig vom Zustand des Netzes. Dies ist in der Regelung zu implementieren und
die Leistungsteile müssen entsprechende Reserven - für den Fall einer additiven Blindleis-
tungseinspeisung - aufweisen.
Eine weitere Anforderung aus den Netzanschlussbedingungen ist die Netzstützung im dyna-
mischen Betrieb. Die Netzanschlussregeln fordern zum Beispiel einen unterbrechungsfreien
Betrieb bei Netzspannungsfehlern. Bricht die Netzspannung ein, so kann der netzseitige Um-
richter keine Leistung mehr ins Netz einspeisen, er muss aber in Betrieb bleiben. Das ist
steuerungs- und regelungstechnisch sicherzustellen. Der Generator erzeugt weiterhin Leis-
tung, die über den generatorseitigen Umrichter in den Zwischenkreis gespeist wird. Dies führt
zu einer Erhöhung der Zwischenkreisspannung. Es müssen Schutzmaßnahmen eingreifen,
im Allgemeinen über einen geschalteten Widerstand im Zwischenkreis realisiert, wenn rege-
lungstechnische Maßnahmen nicht ausreichen.
Die Leistungselektronik-Generatorsysteme sind auch für diese Anforderungen aus den Netz-
anschlussbedingungen hardwaremäßig und regelungstechnisch auszulegen. Dabei ist festzu-
stellen, dass die Anforderungen bezüglich der Netzeinspeisung mit stetig sich erweiternden
Kenntnissen und Erfahrungen aus dem Betrieb mit dezentraler erneuerbarer Energieeinspei-
sung stetig verfeinert und z. T. verschärft werden.
Um diese Eigenschaften zu verdeutlichen, soll beispielhaft das Durchfahren einer Netzunter-
spannung dargestellt werden. Dazu dienenMessungen an einem 22-kW-System im Labor. Das
dabei verwendete System ist in Bild
8.49
dargestellt. Es entspricht den in den vorhergehenden
Kapiteln entwickelten Konzepten.
DieMessungen wurden an einemSystemmit permanenterregter Synchronmaschine durchge-
führt. Diese speist über einen zweistufigen Pulsumrichter und eine Filterinduktivität ins Netz
ein. Im Zwischenkreis des Umrichters ist ein Widerstand mit Gleichstromsteller installiert, der
oberhalb einer bestimmten Spannung aktiv wird und Leistung aufnimmt. Mit demNetz ist ein
Spannungseinbruchsgenerator verbunden der die Netzspannungseinbrüche ausführt. Die Ro-
torleistung wird über eine Gleichstrommaschine eingebracht, die ein Windprofil nachbilden
kann. Messergebnisse für einen dreiphasigen Fehler mit Spannungseinbruch auf 12% mit ei-
ner Dauer von 300ms werden in Bild
8.50
gezeigt. Dabei wurden dieMessgrößenmit der Hard-
ware eines Regelungssystems aufgezeichnet (Netzspannung, Netzströme, Zwischenkreisspan-
nung, Leistung, Statorströme, Drehzahl) und mit Matlab visualisiert.
