Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten ... - JUWEL

6. Chancen und Risiken der Netzintegration von Elektrofahrzeugen auf verschiedenen Spannungsebenen
Bauteils charakterisiert, begrenzt den maximalen Strom, der an die Last geliefert werden
kann. Es sind innerhalb des Modells ebenso keine aktiven oder passiven Filter wie zusätzliche
Saugkreise geringer Impedanz zur Reduktion der Oberschwingungen vorgesehen
[Ferdowsi, 2011; Mansoor et al., 1995; Sengpiel, 2006]. Die durch stark ausgelastete Eisenkerne
hervorgerufene oberschwingungserzeugende Sättigungsbelastung des Transformators
ist nicht modelliert [Bochynek, 2012]. Die Magnetisierungsimpedanz wird daher vernachlässigt.
Für die Impedanz des Transformators ist die Streuinduktivität berücksichtigt. Obwohl die
resistiven und induktiven Bestandteile dieser Impedanz frequenzabhängig sind, können sie
innerhalb der Modellierung als konstant angenommen werden [Bonner et al., 1996]. Die
Phasenverschiebung des Leerlaufstroms gegenüber der Primärspannung des Transformators
ist in der Modellierung berücksichtigt. Mittelspannungsseitig ist der Transformator durch
ein Ersatzimpedanzmodell dargestellt.
Zur Analyse des tolerierbaren Oberschwingungsanteils der Ladestationen im Verbund mit
den Haushaltslasten sind zuerst letztere so nah wie möglich der Realität nachzuempfinden.
Nicht nur die nachgefragte Leistung, sondern auch die Zusammensetzung der einzelnen
Verbraucher und der schon ohne Ladestationen im Netz erzeugten Oberschwingungen ist
dabei relevant. Nichtlineare Lasten wie Kompaktleuchtstofflampen, Laptops oder LCD-
Monitore injizieren in großem Umfang harmonische Stromoberschwingungen in das Netz
und besitzen häufig einen THD über 100% [Nassif, 2009].
Für die Simulation wurden drei Lastkombination generiert, welche jeweils aus linearen und
nichtlinearen Lasten bestehen. Das Szenario mit der niedrigsten Last benötigt im Maximum
436W pro Haushalt, bis auf zwei Kompaktleuchtstofflampen sind alle anderen Verbraucher
nur bei Betrachtung mehrerer Haushalte zusammen mit Sicherheit einmal vertreten. Im Szenario
mit mittlerer Last werden 882W nachgefragt, das Vorhandensein von Kühlschrank und
einem LCD-Fernseher ist als sicher angenommen. Im Spitzenlastszenario werden 1485W
konsumiert, das Vorhandensein eines elektrischen Ofens, Laptops und weiterer LCD-
Monitore ist mit einer hohen Wahrscheinlichkeit belegt [Cunill-Sola & Salichs, 2007; Nassif,
2009]. Die Annahmen zur Nutzung der Verbraucher in den verschiedenen Lastszenarien
finden sich in Tabelle 41. Für die installierten nichtlinearen Lasten sind typische Oberschwingungsspektren
nach [Ferdowsi, 2011] angenommen.
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