Wichtige Verbindungsprobleme

Im Allgemeinen können DG-basierte Stromsysteme in unabhängigen oder eigenständigen und netzgekoppelten Modi betrieben werden. Tatsächlich wird im ersten Modus die Kapazität einer DG-Einheit nur basierend auf den Lastanforderungen ausgewählt. Aber im letzteren Fall ist diese Beschränkung nicht bestimmend. Obwohl der netzgekoppelte Betriebsmodus aufgrund des bilateralen Energieaustauschs normalerweise bevorzugt wird, ist die Inselbildung ein Hauptanliegen, das berücksichtigt werden sollte.

Inselbildung bedeutet, dass ein oder mehrere Kraftwerke (dh DGs), die vom nationalen Stromnetz isoliert sind, einen Teil des Stromnetzes unabhängig und nach einigen Fehlern im Hauptnetz versorgen. Der Betrieb im Inselbetrieb ist unerwünscht, da dieser Modus unerwünschte Probleme verursachen kann, wie z. B. Gefahren für das Wartungs- und Reparaturpersonal und Geräteschäden aufgrund der Instabilität von Spannung und Frequenz.

Bestimmte Probleme, die sich aufgrund der Zusammenschaltung ergeben, werden nachstehend erörtert.

Technische Bedenken:

• Stabilität: Die Zusammenschaltung des DG mit dem Netz beeinflusst den Rotorwinkel, die Spannungs- und Frequenzstabilität des Netzes. Je nach Art und Größe der Generatoren verbessert oder verschlechtert DG die Stabilität des Systems.

• Power Quality: Die Power Quality des Netzes ist in jüngster Zeit durch den verstärkten Einsatz von leistungselektronischen Geräten zu einem Problem geworden. Die meisten dezentralen Generatoren sind über leistungselektronische Schaltungen mit dem Netz verbunden. Die Verwendung dieser leistungselektronischen Schnittstellen verstärkt das ohnehin bestehende Power-Quality-Problem.

• Spannungsschwankungen: Die von bestimmten DG-Technologien wie Windturbinen und PV-Kraftwerken eingespeiste Leistung schwankt. Daraus resultiert die lokale Spannungsschwankung.

• Die Anzahl der an das System anschließbaren DG-Einheiten ist begrenzt. Diese Grenze hängt von der Größe und Art des Systems ab. Die bereitgestellte Blindleistung muss gleich dem Blindleistungsbedarf sein, um das Spannungsniveau des Systems im zulässigen Bereich zu halten. Der Anschluss weiterer DGs kann die bereitgestellte Blindleistung erhöhen und damit das Spannungsniveau des Systems erheblich erhöhen.

• DGs erhöhen den Kurzschlussstrom während eines Fehlers, wodurch anspruchsvollere Schutzanforderungen entstehen. Um DGs zu verwenden, müssen daher verbesserte Schutzvorrichtungen verwendet werden, was die Kosten des Systems erhöht.

• Die Erhöhung des Penetrationsgrads von DGs ist schwierig und es dauert auch lange, einen Fehler im System zu lokalisieren. Außerdem wird die Richtung des Stromflusses unvorhersehbar.

• Das vorhandene radiale Verteilungssystem und die Steuerung sind so ausgelegt, dass sie den Leistungsfluss in nur einer Richtung handhaben. Wenn DGs angeschlossen sind, fließt Strom in beide Richtungen. Daher müssen bestehende Systeme nachgerüstet werden.

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