Frequenzstabilität im umrichterdominierten Verbundnetz.

Die Stabilität des elektrischen Energiesystems wird durch die Abschaltung konventioneller Kraftwerke und dem daraus resultierenden Rückgang der Massenträgheit geschwächt. Diese Arbeit analysiert die Frequenzstabilität bei Netzauftrennungen mit steigenden Anteilen von Umrichtern. Dabei erweisen sich spannungseinprägende Umrichter als vorteilhaft, weil mit dieser Technologie dem Rückgang der Massenträgheit gezielt entgegengewirkt werden kann.

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Steigende Anteile von umrichterbasierten Energieanlagen fordern die Stabilität des Energiesystems heraus. Insbesondere die Frequenzstabilität wird durch die Abschaltung konventioneller Kraftwerke und die daraus resultierende, schwindende Trägheit im Netz beeinflusst.
Zur Frequenzstabilitätsanalyse wurden vergleichend Netzsimulationen von verschiedenen Netzauftrennungsszenarien mit steigenden Anteilen herkömmlich stromeinprägend geregelter Umrichter sowie spannnungseinprägend geregelter Umrichter durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass ein Energiesystem auf Basis umrichtergekoppelter Erzeugungsanlagen unter Verwendung von spannungseinprägenden Anlagen ermöglicht werden kann. Insbesondere die Parametrierbarkeit der Trägheitszeitkonstante in spannungseinprägenden Umrichtern ist dabei von Vorteil.
Die Dimensionierung der Trägheitsreserven ist an verschiedene Randbedingungen geknüpft. Die hier aufgestellte analytische Herleitung der notwendigen Trägheitszeitkonstante unter Berücksichtigung der Anteile stromeinprägend geregelter Anlagen und deren zeitlichem Verhalten sowie der auftretenden Störgröße bietet eine mögliche Dimensionierungsgrundlage.