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Netzintegration
Moderne Windenergieanlagen (WEA) werden meistens an die Mittelspannungs- oder Hoch-
spannungsnetze eines Netzbetreibers angeschlossen. Die Netzintegrationmuss dabei wesent-
liche Eigenschaften erfüllen, um einen sicheren Betrieb des Netzes zu ermöglichen und die
Spannungsqualität des öffentlichen Netzes zu erhalten. Das Kapitel Netzintegration behan-
delt die wesentlichen Eigenschaften öffentlicher elektrischer Netze, die Möglichkeiten, durch
Betriebsmittel wie WEA das elektrische Verhalten des Netzes zu beeinflussen, und die Bedin-
gungen, unter denenWEA überhaupt an ein öffentliches elektrisches Netz angeschlossen wer-
den können. Das Kapitel behandelt am Ende Netzintegrationseigenschaften von WEA, die auf
zukünftige Entwicklungen wie Super Grid und Smart Grid Einfluss nehmen.
10.1 Energieversorgungsnetze im Überblick
In diesemAbschnitt wird auf die Grundlagen der Energieübertragung eingegangen. Es werden
die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Netzstrukturen und die Verwendung von unter-
schiedlichen Spannungsebenen beschrieben.
10.1.1 Allgemeines
Bedingt durch die Stromwärmeverluste, die quadratisch vom fließenden Strom abhängig sind
und durch die linear vom Strom abhängigen Spannungsänderungen (Spannungsfall oder
Spannungsanhebung), steigt auch die erforderliche Netzspannung generell mit der Entfer-
nung der zu übertragender Leistung. Mit zunehmender Entfernung bzw. Länge des Netzes
erhöht sich die Netzimpedanz, bei gleichbleibender zu übertragender Leistung verringert sich
der Strom bei Wahl einer höheren Spannungsebene. Der sich in den elektrischen Energiever-
sorgungsnetzen einstellende Lastfluss, bestehend aus Wirk- und Blindleistung, ist abhängig
von den Netzimpedanzen (ohmscher, induktiver und kapazitiver Anteil) und dem Lastverhal-
ten der angeschlossenen Verbraucher oder Erzeugungsanlagen. Die kapazitiven Reaktanzen
der Versorgungsnetze haben in Niederspannungsnetzen und in kürzeren Mittelspannungs-
netzen (Längen kleiner 50 km) keinen relevanten Einfluss auf die Lastflussrechnungen, anders
sieht es dagegen in Hoch- und Höchstspannungsnetzen aus. Als Faustformel gilt bislang für
die elektrische Energieversorgung der Ansatz, dass für die Übertragung von elektrischen Leis-
tungen über Drehstromsysteme 1 kV Spannung pro 1 km Entfernung erforderlich ist.
