Path: csiph.com!aioe.org!news.swapon.de!fu-berlin.de!uni-berlin.de!individual.net!not-for-mail From: Volker Staben Newsgroups: de.sci.electronics Subject: =?windows-1252?Q?Re=3A_Ist_Smart_Metering_=28intelligent?= =?windows-1252?Q?e_elektronische_Stromz=E4hler=29_in_Deutschland?= =?windows-1252?Q?_schon_ein_Thema_das_verunsichert=3F?= Date: Thu, 18 Jun 2015 23:17:44 +0200 Lines: 95 Message-ID: References: <201506181501.a47701@b.maus.de> Mime-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=windows-1252 Content-Transfer-Encoding: 8bit X-Trace: individual.net HUaJeapPWu8zw8Z5KYlPEAuGsgZLpi+Ia6Vyh1ms7CNwedWpfaQHVaX1o= Cancel-Lock: sha1:OF7emt+o4SzVMAQs807wY3lRW00= User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.9; rv:31.0) Gecko/20100101 Thunderbird/31.7.0 In-Reply-To: <201506181501.a47701@b.maus.de> Xref: aioe.org de.sci.electronics:187333 Am 18.06.15 um 15.01 schrieb Axel Berger: > Darum geht es doch nicht, zumindest glaube ich das. Nehmen wir ein Netz > im Gleichgewicht und erhöhen die Last ohne Regelantwort. Dann wird (ohne den Selbstregeleffekt des Netzes) die Momentanreserve - also die in den rotierenden Massen des gesamten Verbundnetzes gespeicherte Energie - langsam aufgezehrt, d.h. die Netzfrequenz sinkt kontinuierlich im gesamten Netz theoretisch bis auf null. Das wird real allerdings durch weitere Maßnahmen (Lastabwurf) vermieden. Kann eine Unterfrequenz von 48 Hz nicht vermieden werden, erfolgt ein Blackout mit anschließendem Neuaufbau des Netzes. Gäbe es (wieder ohne Regelung) einen dauerhaften Leistungsüberschuss im Netz, dann würde (wieder ohne den Selbstregeleffekt des Netzes) die Netzfrequenz mit der Zeit kontinuierlich immer weiter ansteigen. Ein stationärer Gleichgewichtszustand mit konstanter Frequenz kann sich nur einstellen, wenn eingespeiste und Wirkleistung und Bedarf der Verbraucher sich dauerhaft zu null ergänzen. Da der Verbrauch schwankt, muss die Einspeisung also ständig dem schwankenden Bedarf nachgeführt werden. Um dies zu erreichen, wird die sog. Primärregelung eingesetzt: mit reinen Proportionalreglern wird in sog. Primärregelkraftwerken dafür gesorgt, dass eine Regelleistung proportional zu einer Frequenzabweichung eingespeist wird. Damit erhält die Gesamtheit aller Regelkraftwerke eine fallende Charakteristik ("Statik") einer Kennlinie, wenn man die Frequenz über der Leistung aufträgt. Diese fallende Statik "übersetzt" sozusagen Leistung in Frequenz. Ändert sich - ausgehend von einem stationären Gleichgewichtszustand - die Lastsituation im Netz, dann wird bei Lasterhöhung die Netzfrequenz sinken. Damit vergrößert sich die Regelabweichung (Sollwert minus Istwert der Frequenz) in allen Regelkraftwerken, die daraufhin (wegen Proportionalregler) proportional ihre Einspeisung von Regelleistung erhöhen und damit den erhöhten Verbrauch (teilweise) wieder ausgleichen. Es stellt sich ein neuer Gleichgewichtszustand im Netz ein, der dann durch eine stationäre Frequenzänderung gegenüber dem vorherigen Gleichgewichtszustand gekennzeichnet ist. Das Übergangsverhalten vom ersten zum zweiten Gleichgewichtszustand ist genau das, was in meinem Modell berechnet wird. In Wirklichkeit ist es noch ein bisschen komplizierter, weil bei Frequenzänderungen die Verbraucher mit frequenzabhängiger Wirkleistungsaufnahme zu einem sog. Selbstregeleffekt des Netzes führen, s. S. 17ff in http://www.iee.tu-clausthal.de/fileadmin/downloads/07-Tobias_Weissbach.pdf Und noch komplizierter wird es, weil weitere (langsamere) Maßnahmen wie die Sekundärregelung, Minutenreserve,... die Kompensation der Laständerung durch die Primärregelung zeitlich gestaffelt ablöst. Ansonsten findet man auch gelegentlich im Web Infos zur Frequenzregelung, z.B. https://www.ffe.de/publikationen/fachartikel/167-technischer-aufbau-der-frequenzregelung-im-ucte Aber die besten Darstellungen findet man immer noch in jedem Lehrbuch zur elektrischen Energieversorgung. > Es ist > offensichtlich, daß von einem Motor mit fallender Lastkurve > angetriebene Generatoren langsamer werden müssen. Aber warum sollten > Wechselrichter als alleinige Generatoren ihre Frequenz ändern? Weil die Netzfrequenz nicht durch einen Einspeiser oder Verbraucher geändert werden kann. Aus Sicht eines einzelnen Einspeisers oder Verbrauchers ist das Netz frequenzmäßig "starr". Alle Einspeiser und Verbraucher - Synchronmaschinen wie Wechselrichter - müssen also immer frequenzsynchron zum Netz betrieben werden. >> dass das Netz auf Wirkleistungen aus unterschiedlichen Quellen >> unterschiedlich reagieren soll > > Das Netz bestimmt nicht die Frequenz, die Generatoren tun es. Nein. Die Drehzahl, mit der die Gesamtheit aller am Netz hängenden Massen rotiert, bestimmt die Netzfrequenz. > Und daß > völlig verschiedene Generatoren auf wechselnde Netzlast unterschiedlich > reagieren scheint mir nicht unplausibel. Ursprünglich hattest Du in Frage gestellt, dass die Netzfrequenz auf Wirkleistungseinspeisung unterschiedlicher Einspeiser (Wechselrichter, Synchrongenerator) völlig gleich reagiert. Der Generator reagiert nicht direkt auf die Netzlast, sondern die Proportionalregler reagieren auf die Frequenzänderung und sorgen dafür, dass der Generator eine entsprechend geänderte Wirkleistung einspeist. Dem Netz ist es egal, woher die Wirkleistung kommt, die es beschleunigt. Gruß, Volker.