Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten ... - JUWEL

6. Chancen und Risiken der Netzintegration von Elektrofahrzeugen auf verschiedenen Spannungsebenen
100% Leitungsauslastung
zulässig
70% Leitungsauslastung
zulässig
Leistung der
Rückspeisung
kumulierte Ladung
im schlechtesten
Fall
kumulierte Ladung
im besten Fall
Gleichverteilung
der xEV-Ladung
kumulierte Ladung
im schlechtesten
Fall
kumulierte Ladung
im besten Fall
Gleichverteilung
der xEV-Ladung
3,7 kW 18% 55% 93% 13% 40% 70%
7,4 kW 10% 28% 42% 7% 20% 37%
11,1 kW 5% 18% 28% 3% 13% 20%
22,2 kW 2% 10% 12% 2% 7% 12%
Tabelle 53: Grenzwerte für xEV-Durchdringung im Referenznetz bei Rückspeisung
zum Zeitpunkt des Lastminimums
6.4.3.5 Vergleich der betrachteten Grenzwerte
Um eine Integration der xEV in das Verteilnetz zu ermöglichen ohne dabei die Spannungsqualität
zu beeinträchtigen, wurden zulässige xEV-Durchdringungen hinsichtlich der gültigen
Grenzwerte für Oberschwingungsanteile von Ladesäulen, Asymmetrie der Ladung und
Spannungsband simuliert. Die Analyse der Spannungsoberschwingungen ergab, dass selbst
bei Ladesäulen mit 17,4% THD eine xEV-Durchdringung von 40% im untersuchten Niederspannungsnetz
möglich war. Es ist jedoch anzunehmen, dass der THD von Ladesäulen
deutlich unter dem zulässigen Höchstwert von 17,4% liegt. Geht man beispielsweise von
einem THD der Ladesäulen von 5,6% aus, sind sogar xEV-Durchdringungen von 80% möglich,
ohne die Grenzwerte der DIN EN 50160 zu verletzen. Störungen aufgrund von asymmetrischen
Lasten ergaben sich bei xEV-Durchdringungen über 20% unter der Annahme,
dass alle ladende EVs an die gleiche Phase angeschlossen sind. Mit der Anzahl der xEV im
Netz steigt jedoch auch die Wahrscheinlichkeit einer symmetrischen Last der ladenden xEV,
da der Anschluss der Ladestationen auf alle Phasen gleichverteilt erfolgt. Die niedrigsten
zulässigen xEV-Durchdringungen ließen sich bei der Untersuchung des Spannungsbandes
und der Leitungsauslastungen zeigen. Begrenzt man die Leitungsauslastung, wie in der Praxis
üblich, auf 70% ihrer gesamten Übertragungskapazität, ist bei ungesteuertem Laden zur
Spitzenlastzeit lediglich eine xEV-Durchdringung von 2% im untersuchten Niederspannungsnetz
möglich. Lässt man eine Leitungsauslastung von maximal 100% zu, steigt die
zulässige xEV-Durchdringung zwar auf 12%, liegt jedoch immer noch deutlich unter den für
Oberschwingungen und Asymmetrie ermittelten Grenzwerten. In der Analyse der Spannungshaltung
zeigte sich außerdem eine große Streuung der Ergebnisse in Abhängigkeit
von dem gewählten Anschlussknoten, der Häufung von EVs an einem Knoten und dem gewählten
Lademodell. Daher werden im Folgenden die einzelnen Ergebnisse der Analyse der
Spannungshaltung miteinander verglichen und deren Plausibilität diskutiert.
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