Alexander Winkens
Im Falle großflächiger Störungen im Stromnetzkönnen dezentrale Erzeugungsanlagen einen autonomen Inselnetzbetrieb vonVerteilnetzen in der Mittel- und Niederspannungsebene ermöglichen, um dieStromversorgung kritischer Lasten und lokaler Kunden sicherzustellen, bis derreguläre Netzbetrieb wiederhergestellt ist. Eine technische Herausforderung beider praktischen Umsetzung solcher Konzepte ist der Bedarf anErzeugungseinheiten mit netzbildenden Eigenschaften, die eine Spannungs- undFrequenzreferenz für das System bereitstellen. Daher werden Empfehlungen undRichtlinien für die Auswahl, Dimensionierung und regelungstechnische Auslegungvon netzbildenden Umrichtern abgeleitet, um einen temporären Inselbetriebbestehender Netzkonfigurationen mit möglichst geringem Implementierungsaufwandzu ermöglichen. Dazu wird das dynamische Systemverhalten mit Hilfe vonZeitbereichssimulationen untersucht sowie durch experimentelle Tests in einemNiederspannungsnetz nachgewiesen.
In case of large-scaledisturbances in the power system, utilising distributed energy resources totemporarily operate distribution grids at the medium and low voltage levels inan autonomous islanded mode can ensure the power supply of critical loads andlocal customers, until the regular grid operation is restored. One technicalchallenge in the practical implementation of such concepts is the need forgeneration units with grid-forming capabilities, providing a voltage andfrequency reference for the system. Therefore, recommendations and guidelinesfor the selection, sizing and control design of grid-forming converters arederived, enabling a temporary islanded operation of existing gridconfigurations with a preferably low implementation effort. For this purpose,the dynamic system behaviour is investigated based on time-domain simulations andvalidated by experimental tests in a low voltage grid.
