Spannungslängsregler als Netzoptimierende Maßnahme

Veröffentlicht am 14.03.2017

Im Rahmen des Projektes MONA (Merit Order Netz-Ausbau 2030) werden Maßnahmen und Technologien zur Netzoptimierung, speziell im Hinblick auf die Einspeisung hoher Anteile erneuerbarer Energien in die Übertragungs- und Verteilnetze, untersucht. Eine Möglichkeit zur Netzoptimierung stellen (Spannungs-) Längsregler dar.  

Ein definiertes Spannungsniveau ist die Grundlage für ein fehlerfreies funktionieren der elektrischen Verbraucher beim Letztabnehmer; in Folge dessen regelt die DIN EN 50160 das Spannungsband. Das Niederspannungsnetz wird mit einem  Spannungsniveau von 400 V, mit einem zulässigen Toleranzband von ± 10 %, betrieben. Dezentrale Einspeiser wie beispielsweise PV-Anlagen in Verteilnetzen können  unerlaubte  Spannungserhöhungen hervorrufen.

Mit dem Begriff „(Spannungs-) Längsregler“ werden Spannungsregler mit integriertem Laststufenschalter bezeichnet, die in einem Strang des Verteilnetzes eingesetzt werden und ihre Ausgangsspannung innerhalb einer bestimmten Bandbreite durch lokale Regelungskonzepte oder durch Fernsteuerung dynamisch regeln können.

Aufgrund des fluktuierenden Energieangebotes aus erneuerbaren Energien sowie begrenzten Netzkapazitäten, ist durch die Energiewende ein zentrales ausregeln auf der Umspannebene manchmal nicht ausreichend. Der Einbau eines Spannungslängsreglers erfolgt seriell in einem Strang des Netzgebietes, das Regelsystem lässt sich je nach Ort der auftretenden Spannungsprobleme variabel im Netzstrang installieren (siehe Abbildung). Wie an diesem Beispiel ersichtlich, korrigiert der Längsregler die Spannung im Strang der auftretenden Spannungsbandverletzung.

Schematische Spannungsanpassung durch einen RONT

Abbildung: Schematische Spannungsanpassung durch einen rONT

Die Positionierung des Längsreglers hat großen Einfluss auf die Güte der Spannungsregelung und der Spannungshaltung im gesamten Strang, deshalb ist die Positionsbestimmung sehr wichtig. Hauptkriterium zur Bestimmung der optimalen Position ist die Spannungsqualität des Strangs, aus Gründen der Umsetzbarkeit werden die Längsregler meist bei bestehenden Verteilerkästen eingebaut. Ein optimaler Betrieb eines Längsreglers bedingt ein abgestimmtes Regelkonzept. Dieses kann auf einem konventionellen Ansatz, einer Leistungskompoundierung (Sollwertanpassung abhängig von der Auslastung) und einer Regelung mit Sensoren am Strangende basieren.

Durch Regelung der Ausgangsspannung kann unter der Voraussetzung, dass das Verteilnetz seine thermischen Grenzen nicht erreicht hat, die Netzoptimierende Maßnahme die Integration von Erneuerbaren Energien und zusätzlichen Lasten ohne konventionellen Netzausbau mit einem hohen Wirkungsgrad unterstützen.

Weitere Informationen: