Maßnahmen zur Vermeidung von Spannungszusammenbrüchen

1.3 Regelung in elektrischen Netzen
Aufgabenstellung und Einleitung
Die unter 1.2 genannten Anforderungen an den Betrieb elektrischer Netze werden durch
unterschiedliche Regelungseinrichtungen und -elemente erfüllt. Bei einer beliebigen
Zustandsänderung (z.B.: Lastanstieg, -abfall, Kraftwerksausfall, Leitungsausfall, ...) müssen
die Regeleinrichtungen und Selbstregelungseinrichtungen das Netz in einen stabilen
Zustand zurückführen. Die Funktion dieser Regelungen werden nach ihren prinzipiellen
Wirkungsweisen in
• Wirkleistungs-Frequenzregelung und
• Blindleistungs-Spannungsregelung eingeteilt.
Die Wirkleistungs-Frequenzregelung erfolgt in den Kraftwerken über das zugeführte
mechanische Moment und den entsprechenden Reglern, wobei die Eingangsgröße die
Netzfrequenz f ist. Ein plötzlich auftretendes Erzeugungsdefizit (bzw.
Erzeugungsüberschuss) wird im ersten Augenblick durch die in den rotierenden Massen
steckende kinetische Energie ausgeglichen. Eine entsprechende Nachführung der
zugeführten mechanischen Energie der einspeisenden Synchron-Generatoren geschieht
durch die Primärregelung in den Kraftwerken (Turbinenregler). Eine Regelabweichung
stabilisiert dieser Regler innerhalb von Sekunden, die Netzfrequenz bleibt bei einem Wert
unter bzw. über 50 Hz konstant (statischer Regler mit bleibender Regelabweichung). Die
Sekundärregelung (auch Übergabeleistungs- Frequenzregelung) führt die Netzfrequenz
wieder auf ihren Sollwert zurück und gleicht eine Abweichung der vereinbarten
Übergabeleistung aus. Die zu regelnden Größen (Frequenz und Leistung) stehen in einem
fixen Verhältnis (Statik) zueinander.
Die Blindleistungs-Spannungsregelung erfolgt einerseits in den Kraftwerken
(Synchronmaschinen) und andererseits im Netz (über geeignete Elemente). Im
Kraftwerksbereich erfolgt die Blindleistungs-Spannungsregelung direkt über die „erzeugte“
(bzw. „verbrauchte“) Blindleistung, die der Generatorspannung direkt proportional ist. Die
Stellgröße dieser Regelung ist die Spannung Uf an der Erregerwicklung des
Synchrongenerators (siehe Kapitel 3.3.1).
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