Untersuchungen zum Einsatz leistungselektronischer Spannungsregler in Niederspannungsverteilnetzen mit hohem Anteil dezentraler Erzeugungsanlagen

Die steigende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien stellt das elektrische Energieversorgungssystem vor neue Herausforderungen. Für Verteilnetze mit zunehmender Durchdringung mit dezentralen Erzeugungsanlagen sind besonders Maßnahmen zur Spannungshaltung relevant. Systemkonzepte zur aktiven Spannungsregelung stellen hierbei Alternativen zu konventionellen Netzverstärkungsmaßnahmen dar. In dieser Arbeit wird daher der Einsatz von leistungselektronischen Spannungsreglern in aktiven Niederspannungsverteilnetzen untersucht. Für ländliche Niederspannungsnetze wird betrachtet, welche theoretischen Potenziale sich hinsichtlich der erreichbaren Aufnahmekapazität durch Einsatz autonomer Konzepte zur Spannungshaltung ergeben. Hierauf aufbauend werden Einsatzszenarien für Längsspannungsregler identifiziert und analysiert. Als Realisierungsmöglichkeit eines Längsspannungsreglers wird ein auf IGBT-Wechselrichtern basierendes Systemkonzept untersucht. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf dem Einsatz des Betriebsmittels als dezentrale Zusatzkomponente. Zu den betrachteten Aspekten gehören u.a. Konzepte für Hardware, Regelung und Betriebsführung sowie Untersuchungen zu Belastungsprofilen und zur Zuverlässigkeit des Betriebsmittels. Zudem erfolgt eine praktische Erprobung des Systemkonzepts mittels Labortests.