Forschungsgemeinsc haft für Elektrische Anlagen und Stromwirtschaft e.V. Erfahrungen aus der...

Forschungsgemeinschaft für Elektrische Anlagen und

Stromwirtschaft e.V.

Erfahrungen aus der Zertifizierung von dezentralen Erzeugungsanlagen nach der Mittelspannungsrichtlinie

Dr.-Ing. Karl-Heinz Weck

16. KASSELER SYMPOSIUM ENERGIE-SYSTEMTECHNIK 6.-7. OKTOBER 2011 | KASSEL

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Zielsetzung der Zertifizierung nach der BDEW-Richtlinie 2008 Durch Zertifikate zu bestätigen, dass eine dezentrale

Erzeugungsanlage die Anforderungen eines Netzbetreibers an die Kraftwerkseigenschaften der

Anlage erfüllt

Als Typ einer EinzelanlageIn Zusammenschaltung

mehrerer Anlagen, z.B. im Windpark

Erstellung einesEinheitenzertifikats

Erstellung einesAnlagenzertifikats

16. KASSELER SYMPOSIUM 6.-7. 10 2011 | KASSEL_K.-H. Weck: Erfahrungen aus Zertifizierung

Erfahrungen der FGH-Zertifizierungsstelle

Nach Erstellung von 41 Einheitenzertifikaten für

Windenergieanlagen Fotovoltaikanlagen

Ca. 160 Anlagenzertifikaten Ausschließlich Windenergieanlagen

- Terminsetzung der SDLWindV 30. 09. 2011

Erfahrungen

Einheiten- und Anlagenzertifikate werden von Netzbetreibern verlangt

auch, wenn nicht in NAR verlangt (TC 2007 für HS)

Standpunkt eines Normers für Hochspannungsgeräte

Defizite in Vorschriften, Unverständnis bei Herstellern

3 16. KASSELER SYMPOSIUM 6.-7. 10 2011 | KASSEL_K.-H. Weck: Erfahrungen aus Zertifizierung

Zertifikate – Defizit „Widersprechende Richtlinien“

BDEW-Richtlinie 2008

Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz

TransmissionCode 2008

Dynamische Netzstützung im Fehlerfall

SDLWindV 2009

Modifikation der dyna-mischen Netzstützung

+ +


Zertifizierung von PV-Anlagen u.a


Zertifizierung von Windenergieanlagen

Für LVRT Verweis der BDEW auf TransmissionCode 2007

TransmissionCode für WEA durch SDLWindV modifiziert

Gilt nur für WEA Gilt nicht für Fotovoltaik u.a.

Zertifizierung von WEA und anderen DEA unterschiedlich


Einheitenzertifikat – Defizit „Unklarheiten“

Beispiel Leistungsbereitstellung Drehstromeinspeisung an keiner Stelle gefordert

Beispiel Blindleistungsbereitstellung In dem Betriebspunkt cosφ von 0,95untererregt bis 0,95übererregt

am Netzanschlusspunkt Betriebspunkt in BDEW-Richtlinie nicht genau definiert Gemeint war:

Spannungsbereich Uc ± 10% Leistungsbereich 0 bis 100% Pn

2. Ergänzung: Reduzierung der Wirkleistung zur Bereitstellung der geforderten

Blindleistung erlaubt 3. Ergänzung: Reduzierung erlaubt, wenn Spannung

kleiner 95% Uc


Einheitenzertifikat – Defizit „Blindleistungsbereitstellung“

Bei Fotovoltaikanlagen üblich

Bemessungs-Scheinleistung = Nennleistung

Bei Blindleistungsforderung Reduzierung der Wirkleistung erfoderlich

3. Ergänzung der BDEW-Richtlinie Gültig ab 01. 01. 2012

Reduzierung nur , wenn Netzspannung < 95% Uc

Neue Definition der Nenn-leistung erforderlich

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In BDEW-Richtlinie Geforderter Bereich

Nennleistung =Bem.-Scheinleistung


Einheitenzertifikat – Defizit „Entkupplungsschutz“

Einstellbereich nicht als Forderung verstanden

Spannungssteigerungsschutz vielfach durch Geräteschutz unwirksam

Führt bei Anlagenzertifizierung von ausgedehnten Anlagen oft zu Schwierigkeiten

Bei Hochspannung ohnehin nicht ausreichend


Einheitenzertifikat – Defizit „Modellbildung“

Validierung eines rechnerlauffähigen Modells für den Fehlerfall gefordert

Betrifft ausschließlich Blindstromeinspeisung während des Fehlers Vielfach nur Mitsystem des Fehlerstroms nachgebildet Modelle nur geeignet für symmetrische Fehler Unsymmetrische Fehler nicht nachbildbar

Bedingungen vor Fehlereintritt oft nicht berücksichtigt Unterschiedliche Blindleistungsbereitstellung vor Fehler nicht

berücksichtigt Berechnung des Blindstroms während des Fehlers nicht als

zusätzlicher Blindstrom

Rechnerlauffähige Modelle für Normalbetrieb nicht angedacht


Anlagenzertifikat – Defizit „Terminsetzung“

Ursprüngliche Zeitabfolge links

Anlagenzertifikat als Planungs-zertifikat vor Baubeginn

Durch verspäteten Beginn Anla- genzertifikate erst nach Inbetriebnahme erstellt

Hauptgrund fehlende Einheitenzertifikate

Termindruck durch SDLWindV Nachreichung des Zertifikats

bis zum 30. 09. 2011 Zertifizierungskapazitäten

durch WEA-Hersteller durch Verträge ausgeschöpft

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Beantragung der Erzeugungsanlage durch den Anlagenbetreiber beim Netzbetreiber; Vorlage des Einheitenzertifikats

Angabe der Netzkenngrößen des vorläufigen Anschlusspunkts durch den Netzbetreiber; Netzkurzschlussleitung, geplante Anschlussleistung

Bestellung des Anlagenzertifikat durch den Anlagenbetreiber; Festlegung der Ausführung der Erzeugungsanlage durch den Errichter

Vorlage des Anlagenzertifikats beim Netzbetreiber; Festlegung des Anschlusspunkts

Bau der Anlage bis zur Inbetriebnahme und Konformitätsbestätigung durch den Anlagenzertifizierer


Anlagenzertifikat – Defizit „Datenbeschaffung“

Zertifikat von Anlagenbetreiber beauftragt Anlagenbetreiber kein in der Regel kein Fachmann

Fachbegriffe werden nicht verstanden Notwendigkeit bestimmter Angaben nicht einsichtig

- Beispiel „Störlichtbogensicherheit der Übergabestation“

Abfrage der Daten des Anschlussnetzes vom Netzbetreiber

Anschluss im Umspannwerk oder im Mittelspannungsnetz Angabe der Netzkurzschlussleistung und des Winkels der

Netzimpedanz Angabe einer Referenzleistung als höchstmögliche

Anschlussleistung Zertifizierer oft auf Schätzungen nach Sachverstand

angewiesen


Anlagenzertifikat - Erfahrungen

Spannungsanhebung Bei Anschluss im Mittelspannungsnetz von 2% häufig

nicht eingehalten Forderung nach vollem Blindleistungsbereich gemäß BDEW

mit cosφ = 0,95übererregt

Gleichzeitig geforderte Einstellung nach cosφ (P)-Kennlinie mit cosφ = 0,95untererregt

Ausstellung eines Zertifikats nicht möglich

Netzrückwirkungen Spannungsänderungen durch Schaltvorgänge und

Langzeitflicker nur in Ausnahmefällen kritisch Problem „Oberschwingungs-Stromeinspeisung“ durch

3. Ergänzung zur BDEW-Richtlinie deutlich entschärft



Dynamische Netzstützung Wenn dynamische Netzstützung gefordert und die

verfügbaren Modelle geeignet sind, Zertifizierung problemlos In ausgedehnten Anlagen Einstellung Spannungs-

steigerungsschutz über 1,2 Uc

Wenn dynamische Netzstützung nicht, aber Verbleiben am Netz gefordert Forderung des Netzbetreibers nach keiner Blindstrom-

einspeisung bei keiner oder geringer Wirkstromeinspeisung häufig

Variante nach BDEW-Richtlinie bei Anschluss im Mittelspannungsnetz erlaubt

Variante häufig nicht geprüft und daher nicht im Einheitenzertifikat enthalten

Keine Zertifizierung möglich



Blindleistungsbereitstellung Hauptschwierigkeit Forderung nach cosφ = 0,95 gilt für Netzanschlusspunkt Durch Kabelverbindungen im Windpark wird

Verschiebungsfaktor bei Nennleistung zum untererregten Bereich hin verschoben Durch Reduzierung der Wirkleistung bei geforderter

Blindleistung oft nicht auffangbar Anforderung besonders kritisch bei reduzierter

Versorgungsspannung Zertifizierung häufig nicht möglich

Entkupplungsschutz Schwierigkeiten lediglich mit Einstellung des

Spannungssteigerungsschutzes bei ausgedehnten Anlagen Einstellung auf 1,25 Uc oft erforderlich


Erfahrungen der FGH-ZertifizierungsstelleZusammenfassung

Zertifizierung geprägt durch Anlaufschwierigkeiten Widersprechende Richtlinien und Verordnungen Nicht immer klare Vorgaben in den Richtlinien Termindruck durch Richtlinien und Verordnungen Umstellung von Anlagen- und Netzbetreiber auf die neuen

Anforderungen

Erstellung Einheitenzertifikaten verzögert Zeitaufwändige Entwicklungs- und Typprüfungen Nicht vorschriftengerechte Durchführung der Prüfungen Nicht zeitgerechte Fertigstellung adäquater Rechenmodelle

Einheitenzertifikate nicht immer ausreichend für Anlagenzertifizierung


Erfahrungen der FGH-ZertifizierungsstelleZusammenfassung

Erstellung von Anlagenzertifikaten verzögert Termindruck durch SDLWindV für seit 01. 01. 2009 in

Betrieb genommen Anlagen Abgabe des Anlagenzertifikats bis zum 30. 09. 2011 Blockierung der Kapazität vorhandener Zertifizierungsstellen

durch WEA Bereitstellung der Einheitenzertifikate und der notwendigen

Daten durch Anlagen- und Netzbetreiber nicht zeitgerecht

Ausstellung von Anlagenzertifikaten in einigen Fällen nicht möglich

Widersprechende Forderungen nach Blindleistungs-bereitstellung und zulässiger Spannungsanhebung

Nicht im Einheitenzertifikat enthaltene Forderungen nach dynamischer Netzstützung


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