Maßnahmen zur Vermeidung von Spannungszusammenbrüchen

3.7 Lasten
Modellbildung der Netzkomponenten
In elektrischen Netzen gibt es eine Vielzahl von unterschiedlichen Lasten (elektrische
Verbraucher) mit unterschiedlichsten Eigenschaften, angefangen bei elektronischen
Netzteilen, ohmschen Heizelementen, induktiven Motoren bis hin zu großen elektrischen
Schmelzöfen. Die genannten Verbraucher sind nur ein Ausschnitt aus der Palette der
Verbraucher. Die spannungsabhängige Leistungsaufnahme wird für die transiente Simulation
genau untersucht.
3.7.1 Statisches Lastmodell
Für die Charakterisierung von Lasten ist die Angabe der Leistungswerte im Nennpunkt nicht
ausreichend. Die Leistungsaufnahme ist von Spannungs- und Frequenzwerten abhängig.
Die spannungs- und frequenzabhängige Wirk- und Blindleistungsaufnahme wird durch ein
exponentielles Modell (Gleichung (8-10) und (8-11)) mit guter Genauigkeit beschrieben.
Dieses statische Lastmodell ist für einen Spannungsbereich von etwa U = 0,5 p.u. bis
U = 1,2 p.u. gültig. Unter dieser Grenze kommt es zum Ausfall von Verbraucher, über dieser
Grenze kommt zur Überlastung und ebenfalls zur Abschaltung oder zum Ausfall von Lasten.
Typische Wertbereiche für die Parameter αp, αq, KP und KQ zeigt Tabelle 3-12.
α
P
P( U,f ) ⎛ U ⎞ ⎛ Δf ⎞ U Δf
= ⎜ ⎟ ⋅ ⎜1+ KP ⋅ ⎟ ≈ 1+αP ⋅ + KP
⋅
Pn ⎝Un ⎠ ⎝ fn ⎠ Un fn
α
Q
Q( U,f ) ⎛ U ⎞ ⎛ Δf ⎞ U Δf
= ⎜ ⎟ ⋅ ⎜1+ KQ ⋅ ⎟ ≈ 1+αQ ⋅ + KQ
⋅
Qn ⎝Un ⎠ ⎝ fn ⎠ Un fn
U Knotenspannungen an der Lastschiene
Un Bezugswert (Nennbetrieb) der Spannung
Δf Frequenzabweichung
fn Nennfrequenz
P(U,f) von der Last stationär aufgenommene
Wirkleistung
Q(U,f) von der Last stationär aufgenommene
Blindleistung
Pn,Qn
αP, αQ
KP, KQ
Ausgangswerte (Nennbetrieb) der Wirkbzw.
Blindleistung
(8-10)
(8-11)
Parameter zur Beschreibung der stationären
Leistungsaufnahme der Wirk- und Blindlast
in Abhängigkeit der Spannung
Parameter zur Beschreibung der
Frequenzabhängigkeit der
Leistungsaufnahme der Wirk- und Blindlast
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