Stabilitätsgrenze des Verbundnetzes

Zur Frequenzhaltung im Übertragungsnetz sind die Übertragungsnetzbetreiber im Rahmen ihrer Verantwortungfür den zuverlässigen Systembetrieb zur Vorhaltung von Primärregel (PRL)-, Sekundärregel (SRL)-und Tertiärregelreserve (TRL) verpflichtet.

Sind diese Regelleistungsmaßnahmen nicht in der Lage, die Netzfrequenz zu stabilisieren oder kommt es störungsbedingt zu einem plötzlichen Absinken der Frequenz, ist die Aktivierung weiterer Massnahmen notwendig:

  • Abwurf von Speicherpumpen
  • Abschaltung von kleineren Netzlasten

Wenn trotz diesen Massnahmen die Frequenz weiter sinkt, werden zusätzliche Maßnahmen beim Verteilnetzbetreiber zwischen 49,0 Hz und 48,0 Hz automatisch aktiviert:

  • Abschaltung von großen Netzlasten
  • Zuschaltung von Induktivitäten (Ladestromspulen)

Damit soll ein weiteres Absinken der Netzfrequenz verhindert bzw. ein Wiederherstellen des Leistungsgleichgewichtes erreicht werden.

Bei 47,5 Hz trennen sich zusätzlich die Erzeugungsanlagen vom Netz.

Für die automatische Frequenzentlastung werden folgende Fachbegriffe in der Fachliteratur verwendet:

  • Automatische Frequenzentlastung
  • Low Frequency Demand Disconnection
  • Under Frequency Load Shedding

Netzabwurfplan

 

Netzschutz zur Netzentkopplung

Anforderungen an die Schutzfunktionen und deren Einstellungen

Die Funktion der automatischen Frequenzentlastung kann in separaten Relais, aber auch in einer vorhandenen Steuer-oder Schutzeinrichtung als Funktion integriert werden. In beiden Fällen gelten grundsätzlich die technischen Anforderungen für Schutzeinrichtungen entsprechend VDN-Richtlinie „Digitale Schutzsysteme“ bzw. FNN-Hinweis „Leitfaden Schutzsysteme“. Dies gilt sowohl für die technische Ausführung als auch für die Instandhaltung.

Die Schutzfunktion sollte aus Gründen der Entkopplung von Spannungs-und Frequenzproblemen erst ab den empfohlenen Einstellungen auslösen, damit Überfunktionen vermieden werden können.

Sie bestehen aus Über- und Unterspannungs sowie Über- und Unterferquenzgröße

Schutzeigenschaften Messgröße Einstellbereich Empfohlene Einstellung
Freigabe Frequenzauslösung UBlock 0,3 - 0,9 * UN 0,7 * UN
Frequenzbereich fmin 45 - 55 Hz Einstellung gemäss Abwurf-plan.Messgenauigkeit:Frequenz 30 mHz
Eingestellte Auslösezeitverzögerung im Schutzrelais Time 0 - 20s 100ms + 50ms Auslöseverzögerung des Leistungsschaters
Detektionszeit Frequenzanregung Time 60ms - 100ms 4 Perioden bzw. 80ms => Beginn Schutzgeneralanregung
Frequenzgradient df/dt Funktion aktuell blockiert