Das Projekt SysAnDUk verfolgte das Ziel, die Potenziale dezentrale Erzeugungsanlagen für den system- und netzdienlichen Einsatz nutzbar zu machen. Gerade in kritischen Situationen und im Fall des Netzwiederaufbaus übersteigen die erforderlichen Reserveleistungen die vorab eingeplanten und für den normalen Betrieb dimensionierten Werte in der Höhe bzw. müssen plan abweichend bereitgestellt werden und für den Netzbetreiber abrufbar sein.
Dazu sind anlagentechnische Entwicklungen umzusetzen, die eine Reservevorhaltung erlauben. Steuerungstechnische Sequenzen sind zu entwerfen, Erweiterungen der Schnittstelle zwischen Erzeugungsanlage und Netzbetreiber wie auch die fernwirktechnische Kopplung von Anlagensteuerung und Netzbetreiberleitstelle sind zu schaffen. Weiterhin sind probabilistische Prognosen über verfügbare Einspeiseleistung in die Netzbetreiberleitstelle zu übermitteln, die als Grundlage für den Einsatz und die Reservevorhaltung der Erzeugungsanlage dienen. Dies ermöglicht der Netzbetreiberleitstelle, dezentrale Erzeugungsanlagen im Rahmen ihrer technischen Möglichkeiten system- und netzdienlich zur Wahrung der Systemsicherheit und im Falle eines Netzwiederaufbaus zu berücksichtigen, den Anlageneinsatz anzuweisen und Leistungsreserven abzurufen.
Im Entwicklungsstrang „Anlagensteuerung“ (Hoch- und Höchstspannung) wurde dazu ein Funktionsumfang für erweiterte elektrische Eigenschaften von Windenergieanlagen sowie eine Erweiterung der Netzbetreiberschnittstelle definiert, umgesetzt und erprobt. Im Entwicklungsstrang „Flächenkraftwerk“ (Mittel- und Niederspannung) wurde ein Aggregationssystem erstellt, das verlässlich den koordinierten Einsatz einer Vielzahl von Anlagen für den Netzwiederaufbau ermöglicht.
In beiden Entwicklungssträngen zeigten offline-Simulationen die Wirksamkeit und betriebsrealistischen Simulationen die Anwendbarkeit in Netzwiederaufbausituationen. Im Entwicklungsstrang Anlagensteuerung konnten umfangreiche Untersuchungen im Labor sowie Feldtests mit einem 52 MW Windpark prototypisch die Funktionalitäten auf der Anlagenseite wie auch die Integration in die Netzbetreiberleitstelle einschließlich Steuerung und Beobachtung nachweisen. Im Entwicklungsstrang Flächenkraftwerk konnten Feldtests im Zusammenspiel von verteilten PV-Anlagen in der Niederspannung die vollständige Wirkungskette vom Bildschirmarbeitsplatz bis zur Reaktion der einzelnen Wechselrichter demonstrieren.
Publikationen
- Areal Power Plant: Aggregation System to control a multitude of Distributed Generators during Power System Restoration - Field Test Results
ETG-Kongress, 2023, Kassel
Bergsträßer, Jonathan; Liebehentze, Sven; Becker, Holger
- Areal Power Plant: Aggregation system to control a multitude of distributed generators during power system restoration - Demonstration results
21st Wind & Solar Integration Workshop 2022, Oktober 2022
Bergsträßer, Jonathan; Becker, Holger; Schellien, Tobias; Liebehentze, Sven; Spanel, Udo
- Opportunities to support the restoration of electrical grids with little numbers of large power plants through converter-connected generation and storages
Juli 2022
Becker, Holger; Schütt, Jonathan; Schürmann, Gregor; Spanel,Udo; Holicki, Lukas; Malekian, Kaveh.
- Evaluation of wind power plants' control capabilities to provide primary frequency support during system restoration
Konferenzbeitrag, International Conference on Smart Energy Systems and Technologies (SEST), 2021
Becker, Holger; Valois-Rodriguez, Manuel Fernando; Holicki, Lukas; Malekian, Kaveh; Gartmann, Pascal
- The "SysAnDUk"-project: Ancillary services provided by distributed generators to support network operators in critical situations and during system restoration
Konferenzbeitrag, 19th Wind Integration Workshop, 2020
Becker, Holger; Schütt, Jonathan; Spanel, Udo; Schürmann, Gregor
- Graphical User Interface of an Aggregation System to control a Multitude of Distributed Generation during Power System Restoration
Konferenzbeitrag, 19th Wind Integration Workshop, 2020
Schütt, Jonathan; Becker, Holger; Koch, Jonas; Fritz, Rafael; You, Dongju