Durch den Einsatz regelbarer Ortsnetztransformatoren lassen sich das Mittel- und das Niederspannungsnetz aus Sicht der Spannungshaltung entkoppeln.
Bild 2: Grafik (Quelle: Schneider Electric Energy)
Bild 3: (Quelle: Schneider Electric Energy)
Damit stehen in beiden Netzen für die Regelung Bereiche von ±10 % der Netznennspannung zur Verfügung (Bild 1). Zusätzlich erfordern stetig wachsende und verzweigte Mittel- und Niederspannungsnetze sowie die damit verbundenen längeren Anfahrtswege im Fehlerfall, in Verbindung mit zunehmenden Personalengpässen, einen kurzfristigen Handlungsbedarf auf der Betreiberseite, um einen reibungslosen Netzbetrieb sicherzustellen.
Anforderungen an eine intelligente Netzstation
Grund genug für Schneider Electric, eine intelligente Netzstation zu entwickeln und in enger Zusammenarbeit mit den Netzbetreibern unter Realbedingungen zu testen. Bei der Entwicklung waren verschiedene Zielsetzungen zu berücksichtigen:
• Optimale Ausnutzung der erlaubten Spannungsabweichungen sowohl im MS- als auch im NS-Netz, um eine maximale Einspeisung erneuerbarer Energien zu ermöglichen,
• Integration von Kurzschluss- und Erdschlussrichtungserfassung zur verursachernahen Erfassung und Abschaltung von Netzfehlern,
• Fernsteuer- und Fernmeldefunktion zur Steuerung und zum Datenaustausch,
• Anzeige sowie Überwachung der Netzqualität im Versorgungsbereich, um auftretenden Problemen durch geeignete Maßnahmen entgegenwirken zu können,
• Erfüllung der zu erwartenden Marktanforderungen an eine Netzstation im Smart Grid.
Neben diesen Zielen flossen zusätzliche Prämissen aus den Erfahrungen des intelligenten Umspannwerks in die Entwicklung der intelligenten Netzstation ein:
• Einhaltung aller gültigen Normen,
• kleinstmögliche Abmessungen,
• EVU-Konformität,
• Schnittstellenfreiheit,
• Plug-and-play-Technologie,
• Wartungsfreiheit,
• hohe Verfügbarkeit,
• Wirtschaftlichkeit sowie
• Standardkomponenten.
Alle Komponenten wurden als Gesamtsystem in eine handelsübliche, nicht begehbare 630-kVA-Ortsnetzstation in L-Form eingebaut. Diese Stationsart ist eine der in Deutschland am häufigsten eingesetzten Ortsnetzstationen. Sie ist kompakt und hat den Prüfnachweis für fabrikfertige Netzstationen nach DIN EN 62271-202 (VDE 0671-202). Die Kompaktheit des Systems führt dazu, dass alle verwendeten Komponenten auch als Stand-alone-Lösung in fast allen bestehenden Stationsgebäuden und Anlagenkonzepten integrierbar sind (Bild 2).