Beitrag von Windenergieanlagen zu den Systemdienstleistungen in ...

Analyse der Aufgabenstellung
Lasten. Diese kann für kleine Frequenzabweichungen, wie sie im Zusammenhang mit
der Wirkleistungs-Frequenz-Regelung zu beachten sind, als frequenzlinear betrachtet
werden. Die Höhe dieses sogenannten Selbstregeleffektes (γL) liegt normaleweise im
Bereich von 1-3 %/Hz [10]. Die Bezeichnung dieser Frequenzabhängigkeit der Lasten
durch ihre Leistungszahl (kL) ist üblich. Wobei kL das Produkt aus dem Selbstregeleffekt
und der von der Last aufgenommenen Leistung bei Nennfrequenz [PL(fn)] ist.
kL = P L(f n)
⋅ γ L (2.2)
Bei einem Leistungsdefizit im Netz wird die aufgenommene Leistung von diesen Lasten
gemäß der Leistungszahl ihres Selbstregeleffektes (kL) geändert.
ΔP L,f(f) = k L ⋅(fist− f n)
(2.3)
Auf Grund dieser Frequenzabhängigkeit der rotierenden Lasten wird bei einem
Leistungsdefizit ein neues Gleichgewicht im Netz zwischen Erzeugung und Verbrauch
hergestellt, allerdings auf Kosten einer verringerten Frequenz. Bei einem Lastabwurf
wird durch die Frequenzabhängigkeit der Lasten ein neues Gleichgewicht im Netz
hergestellt, allerdings mit einer erhöhten Frequenz.
Um die Frequenz auf seinen Nennwert zurückzusetzen, kommt die Regelleistung zum
Einsatz, d.h. die Primär-, Sekundärregelung und die Minutenreserve werden aktiviert.
Als Beispiel zeigt Bild 2.4 einen typischen Frequenzverlauf bei Ausfall eines Kraftwerks
oder eines Lastsprungs. Im Bild 2.5 ist der Zeithorizont des Einsatzes der Regelleistung
zur Unterstützung der Frequenzhaltung dargestellt [8, 14].
Aus dem Bild 2.5 ist es ersichtlich, dass die Regelleistung für eine Stunde zum Einsatz
kommt, nachdem das Leistungsungleichgewicht aufgetreten ist. Für den Einsatz und
die Organisation der Regelleistung ist der Übertragungsnetzbetreiber verantwortlich.
Der Übertragungsnetzbetreiber beschafft diese am Regelleistungsmarkt. Nach einer
Stunde, nachdem das Leistungsungleichgewicht aufgetreten ist, ist der Bilanzkreisverantwortliche,
in dessen Gebiet das Leistungsungleichgewicht auftauchte, für die
Leistungsbilanzstörung verantwortlich durch Aktivierung der Stundenreserve, die nicht
zur Regelleistung gehört. Daher wird sie in dieser Arbeit nicht weiter betrachtet.
Ein Bilanzkreis besteht aus beliebig vielen Entnahme- und/oder Einspeisestellen
innerhalb einer Regelzone. Die Belieferung von Kunden mit elektrischer Energie erfolgt
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