title: Ermittlung von Lastannahmen für den Einspeisefall in der Netzsimulation von intermediären Niederspannungsnetzen
Creators: name: Winsauer, Andreas
Publisher: name: FH Vorarlberg (Fachhochschule Vorarlberg)
Year: 2024
Subjects: subject: 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau

description: Die zunehmende Verbreitung von dezentraler Energieerzeugung, hauptsächlich durch PV, führt zu Veränderungen und Herausforderungen in den Niederspannungsnetzen. In der Niederspannung wurde bisher nur eine sehr geringe Anzahl an Messwerten erhoben, anhand derer die gesamte Netzbeurteilung stattfinden muss. Diese geringe Anzahl führt dazu, dass bei Beurteilungen von Einspeiseanlagen keine gesicherten Informationen über auftretende Lasten vorliegen. Die Netzberechnung von PV-Anlagen erfolgt daher mit ihrer vollen Einspeiseleistung aber ohne Last im Netz. Nur so ist sichergestellt, dass die Netze zu jeder Zeit die regulatorischen Bedingungen erfüllen. Die Wahrscheinlichkeit, dass gar keine Last im Netz vorhanden ist und zeitgleich die maximale Einspeiseleistung anliegt, dürfte jedoch sehr gering sein. Mittlerweile verbauen immer mehr Netzbetreiber intelligente Ortsnetzstation. Diese zeichnen deutlich mehr Messwerte auf als die bisherigen Trafostationen und übermitteln diese auch automatisch. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Integration dieser Messdaten in eine Netzsimulation für intermediäre Niederspannungsnetze. Durch den Vergleich einer Jahressimulation mit den iONS-Messwerten und einer mit den bisherigen Berechnungsansätzen für Einspeisung ohne Last sollten die Lasten ermittelt werden, die im Zeitraum der maximalen Einspeisung auftreten. Durch die Annahmen dieser Lasten soll die Beurteilung von Einspeiseanlagen näher an die Realität geführt werden, was zu einer besseren Ausnutzung der bestehenden Netze und effizienterem Netzausbau führt. Um die Netzsimulation durchzuführen, mussten einerseits die Messdaten integriert werden und andererseits mussten Last- und Erzeugungsprofile generiert werden. Die Erzeugungsprofile wurden anhand unterschiedlicher PV-Kennlinien mithilfe der Globalstrahlung erzeugt und die Lasten wurden entsprechend der Differenz aus Erzeugung ohne Last und den tat-sächlichen Messwerten an der Trafostation gebildet und entsprechend dem Jahresver-brauch den Hausanschlüssen zugeordnet. Die Arbeit zeigt, dass die maximalen Spannungshübe nur selten auftreten und dass in diesen Zeiträumen Lasten von 25 bis 50 W / 1.000 kWh Jahresverbrauch angenommen werden können. Diese Lasten führen in der Simulation neben der geringeren Auslastung der Betriebsmittel auch zu niedrigeren Spannungshüben im Netz. Durch Lastannahmen in der Einspeisebeurteilung kann somit eine höhere Einspeiseleistung ins Bestandsnetz integriert werden.
description: The increasing spread of decentralized energy generation, mainly through PV, is leading to changes and challenges in low-voltage grids. Up to now, only a very small number of measured values have been collected in the low-voltage grid, based on which the entire grid planning must take place. This small number means that there is no reliable information on the loads occurring when assessing feed-in systems. The grid calculation of PV systems is therefore carried out with their full feed-in power but without load in the grid. This is the only way to ensure that the grids always meet the regulatory conditions. However, the probability that there is no load in the grid and the maximum feed-in power is present at the same time is likely to be very low. More and more grid operators are now installing intelligent local grid stations. These transformer stations record significantly more measured values than the previous transformer stations and transmit them automatically. The aim of this study was to integrate this measurement data into a grid simulation for intermediate low-voltage grids. By comparing an annual simulation with the intelligent local grid stations measured values and one with the previous calculation approaches for feed-in without load. The loads that occur during the period of maximum feed-in were to be determined. By assuming these loads, the assessment of feed-in systems should be brought closer to reality, leading to better utilization of the existing grids and more efficient grid expansion. The study shows that the maximum voltage peaks only occur very rarely and that loads of 25 to 50 W / 1,000 kWh annual consumption can be assumed during these periods. In the simulation, these loads lead not only to lower utilization of the operating resources, but also to lower voltage peaks in the grid. By assuming loads in the feed-in assessment, a higher feed-in capacity can be integrated into the existing grid. To carry out the grid simulation, the measurement data had to be integrated and load and generation profiles had to be generated. The PV profiles were generated using different PV characteristic curves with the help of global radiation and the loads were formed according to the difference between generation without load and the actual measured values at the transformer and assigned to the houses according to their annual consumption. The work shows that the maximum voltage peaks occur only rarely and that loads of 25 to 50 W / 1,000 kWh annual consumption can be assumed during these periods. In the simulation, these loads lead not only to lower utilization of the operating resources, but also to lower voltages in the grid. By making load assumptions in the feed-in assessment, a higher feed-in power can be integrated into the existing grid.