Fragen SS17&18 Netzbetrieb

von Joscha S.

Was ist ein ITO? Welcher ÜNB in Deutschland ist nach diesem System strukturiert?

Independent Transmission Operator —> Netzbetreiber unabhängig im EVU integriert trifft unabhängige Entscheidungen (eigener Vorstand und Aufsichtsrat)

In Deutschland: TenneT, Amprion, 50 Hertz: Ownership Unbundling

TransnetBW: ITO —> seit 3 Wochen nicht mehr (EnbW verkauft an Sparkassen u. KfW Vorkaufrecht: Ownership Unbundling)

ISO: in Europa kaum verbreitet, in Deutschland garnicht

Wie heißen die vier ÜNB’s in Deutschland?

TenneT, Amprion, 50 Hertz, TransnetBW

Was ist der Zweck des EnWG?

Zweck des Gesetzes ist eine möglichst sichere, preisgünstige und umweltverträgliche leitungsgebundene Versorgung mit Elektrizität und Gas im Interesse der Allgemeinheit sicherzustellen (unter Achtung marktwirtschaftlicher Regeln)

Wann darf ein Netzbetreiber seinen Betrieb einstellen?

(Oder Frage nicht richtig verstanden, weil Dopplung..?!)

Erklären sie das n-1 Kriterium und seine Definition in der Mittelspannungsebene

Ein Netz erfüllt die Anforderungen des (n-1)-Kriteriums, wenn es für eine beliebige, technisch mögliche und betrieblich sinnvolle Ausgangssituation den Ausfall eines (elektrischen) Betriebsmittels ohne unzulässige Einschränkung seiner Funktion übersteht.

Mittelspannung:

Erklären Sie den §13 EnWG:

Erklären Sie die Sekundärregelung:

Primäregelung kann aufgrund ihrer P-Charakteristik die bleibende Regelreserve nicht ausregeln—>

Aufgabe der Sekundärregelung

Die Regelzone mit dem Kraftwerksausfall hat eine negative Austauschleistung, gemessen am Fahrplan und ist nun für die Bereitstellung von Sekundärregelleistung verantwortlich. Entweder durch Kraftwerke in der eigenen Regelzone oder durch Anpassung der Austauschfahrpläne (durch Regelleistung von Kraftwerken in anderen Regelzonen)

In welche Funktionsbereiche sind Übertragungsnetbetreiber unterteilt?

Wie entsteht ein schneller Spannungskollaps?

Ein Spannungskollaps entwickelt sich typischerweise über eine Zeitspanne von vielen Minuten bis Stunden, allerdings kann in Netzen mit einem hohen Anteil motorischer Lasten ein Spannungskollaps aber auch innerhalb von Sekunden auftreten (z.B. nach einem Kurzschluss). Für den Fall, dass Asynchronmotoren an Drehzahl verlieren, erhöht sich der Blindleistungsbedarf sehr stark, was dann zu einem schnellen Spannungskollaps führt.

Erklären Sie die statische Stabilität anhand einer Skizze:

Ein Maschine Problem:

Welche unterschiedlichen Stabilitätsformen gibt es in der Energieversorgung?

Was beschreibt die Statik in der Primärregelung?

Kenngröße für Kraftwerksblöcke —> Mit welcher Leistungsänderung reagiert das Kraftwerk auf eine Frequenzänderung (Verstärkung)

Vorteil Ringnetz zum Maschennetz?!

weniger Kosten und trotzdem gute Versorgungssicherheit (offener Ring -> schließen bei KS nach Abschaltung des Fehlers)

höhere Netzimpedanz

einfachere Schutztechnik

(Vorteil Maschennetz: easy (n-1))

Warum treten im Netz Spannungsschwankungen auf?

Das Spannungsniveau ist ein guter Indikator für die Blindleistungsbilanz in einem Netz. Über den Tag und über das Jahr schwankt der Blindleistungsbedarf der angeschlossenen Lasten. Allerdings wird auch ein signifikanter Teil der Blindleistung vom Netz für den Transport der Wirkleistung selbst benötigt. Somit hat auch die Höhe der Wirkleistungsübertragung einen Einfluss auf die Spannungsverteilung und das Spannungsniveau im Netz.

Erklären Sie die Anlaufzeitkonstante Ta:

In der Rotation geespeicherte Energie:

“Eine wichtige Zeitkonstante bei Generatoren ist die Anlaufzeitkonstante Ta. Diese beschreibt das dynamische Verhalten eines Generators bei sich ändernder Belastung. Man kann sich diese Zeitkonstante als diejenige Zeit vorstellen, welche ein Generator (mitsamt Welle und Turbine) benötigt, um aus dem Stillstand auf Nenndrehzahl zu beschleunigen, wenn man diesen sprunghaft und konstant mit dem Nenndrehmoment antreibt”

Was ist der Unterschied zwischen einem Common-Mode Fehler und einem Mehrfachausfall?

Common-Mode: Mehrere Fehler —> eine Ursache

Mehrfachausfall: Mehrere Ursachen für mehrere Fehler

Warum sind Frequenz und Leistung voneinander abhängig?

Die Drehzahl der Maschinen ist direkt mit der Frequenz gekoppelt

Weniger benötigte Wirkleistung—>Maschine beschleunigt

Mehr benätigte Wirkleistung —> Maschine wird abgebremst

Die rotierende Masse dient als Energiespeicher

Die Massenträgheit der rotierenden Maschinen bewirkt eine Dämpfung von Frequenzabweichungen

Welche Maßnahmen sieht der VDN 5-Stufenplan wann vor?

VDN-Verband deutscher Netzbetreiber

Erklären Sie den regelzonenübergreifenden Redispatch:

Eingriffe in die Erzeugungsleistung von Kraftwerken, um Leitungsabschnitte vor einer Überlastung zu schützen

Was versteht man unter der natürlichen Leistung einer Leitung?

Bei der natürlichen Leistung, liegt ein Betriebspunkt, in dem die Leitung keine Blindleistung verursacht oder kompensiert. Bei Freileitungen liegt die natürliche Leistung häufig bei einem kleinen Bruchteil der maximalen Leistung.

In welche Bereiche kann man die Netzcodes der ENTSO-E einteilen?

Market Codes —>Marktregeln

Operational Codes —> Netzbetriebsregeln

Connection Codes —> Anschlussregeln

VDE 5-Sicherheitsregeln

DIN VDE 0105

Freischalten.
Gegen Wiedereinschalten sichern.
Spannungsfreiheit allpolig feststellen.
Erden und kurzschließen.
Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken.

Wie kann man die transiente Stabilität eines Kraftwerks verbessern?

schnellere Leistungsschalter —>kürzere Fehlerzeiten

Fast Valving —> Dampventil geht schlagartig zu (hydraulisch vorgespannt), Dampf wird auf Kondensator um- oder über Dach abgeleitet

Netzanschluss am Kraftwerk ausbauen (Kurzschlussleistung 6-mal größer als Anschlussleistung)

Erregerstrom des Generators wird über Spannungsregler aufgedreht —> Spannungsabfall nach Generator wird größer —> Mehr Wirkleistungsbedarf im Netz —> Generator bremst —> transient stabiler

Turbinenleistung weit unter Maximalleistung