Mobil-Grid-CoP: Mobile Testeinrichtung für Grid-Compliance Prüfungen

Auf einen Blick

• In einem Energiesystem, das im Wesentlichen auf erneuerbaren Energien basiert, müssen Windenergieanlagen fähig sein, das Stromnetz zu stabilisieren.
• Die immer größer werdenden Offshore-Windenergieanlagen bringen bisherige Testeinrichtungen zur Prüfung der Netzeigenschaften an ihre Grenzen
• Im Forschungsprojekt Mobil-Grid-CoP entwickelt und betreibt das Fraunhofer IWES daher einen mobil einsetzbaren Netzsimulator, die in der Lage ist, die elektrischen Eigenschaften für Windenergieanlagen und ihre Fähigkeiten, das Stromnetz bei Fehlern zu stützen zu überprüfen.

Herausforderung

Der Umbau unseres Energiesystems ist in vollem Gange. Statt konventioneller Kohle- oder Atomkraftwerke werden Windparks und Solaranlagen zunehmend unsere Stromversorgung übernehmen. Daher müssen diese Anlagen auch in der Lage sein, Dienstleistungen für die Netzstabilität, die bislang von konventionellen Kraftwerken bereitgestellt wurden, zu erbringen.

Gleichzeitig bringen vor allem die immer größer werdenden Offshore-Windenergieanlagen bisherige Testeinrichtungen zur Prüfung der Netzeigenschaften an ihre Grenzen. Da die Prüfungen zur Zertifizierung Auswirkungen auf das nachgelagerte Versorgungsnetz haben, führt die zunehmende Anlagengröße zu erhöhten Anforderungen an den Anschluss der Fault-Ride-Through (FRT)-Container am Netzverknüpfungspunkt (NVP). Da eine gezielte Netzfrequenzänderung im Freifeld nicht möglich ist, erfolgt die Prüfung des Verhaltens der Erzeugungseinheit (EZE) bei Netzfrequenzänderung momentan durch eine Parameteränderung in der EZE-Steuerung.

Lösung

Ziel des Forschungsvorhabens Mobil-Grid-CoP ist es daher, eine mobile Testeinrichtung zu errichten und zu betreiben, die diese Probleme löst. Sie soll Messkampagnen zur Erlangung des Einheitenzertifikats von Windenergieanlagen ermöglichen. Zudem soll sie in der Lage sein bei gleichzeitig minimalen Rückwirkungen auf das nachgelagerte Versorgungsnetz, Prüfverfahren zum Nachweis aktueller und künftig erforderlicher Netzsystemdienstleistungen durchzuführen.

Mehrwert  

Dazu wird der Mobil-Grid-CoP zwischen den Netzverknüpfungspunkt und die Windenergieanlage geschaltet und ein elektrisches Netz emuliert. Die Reaktion der Anlage auf dynamische Spannungsänderungen, die Spannungsstützung im Fehlerfall oder die Auswirkungen auf das Gesamtsystem lassen sich untersuchen.

Voraussichtlich im Winter 2023 wird der Netzemulator in Betrieb gehen.