Einsatz eines Niederspannungslängsreglers zur Behebung von Spannungsunsymmetrien hervorgerufen durch Elektromobilität und dezentrale Energieerzeugung

Abstract

Mit dem steigenden Anteil einphasiger dezentraler Energieerzeuger (Photovoltaiksysteme) und moderner einphasiger Lasten (Elektrofahrzeuge) wächst die Herausforderung für den Netzbetrieb im Niederspannungsnetz. Dabei ist die Spannungsqualität von ländlichen Regionen mit langen Leitungen besonders gefährdet. Spannungsregler wie regelbare Ortsnetztransformatoren oder Spannungslängsregler bieten hier eine praktische Alternative zum Netzausbau. Im Fokus dieser Arbeit stehen die durch einphasige Photovoltaiksysteme und einphasige Elektrofahrzeuge entstehenden Spannungsunsymmetrien im Niederspannungsnetz. Dafür wird zunächst ein realitätsnahes Niederspannungsmodell erstellt, welches die Analyse von Spannungsunsymmetrien ermöglicht. Zudem werden ein regelbarer Ortsnetztransformator, die Ansteuerungslogik eines Spannungslängsreglers und ein Zick-Zack Lastregler modelliert. Anschließend werden mit statischen und dynamischen Worst Case Szenarien die Regler mit geeigneten Kriterien hinsichtlich ihres Regelverhaltens untersucht. Abschließend wird ermittelt, inwiefern die Regler das Integrationspotential weiterer unsymmetrischer Leistungen steigern können.