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EZA-Regler: Teil 1, Grundlagen

ee-technik-admin / Mittwoch, der 18. März 2015

Eines der in der Energiewirtschaft stark diskutierten Themen ist immer wieder das Einspeisemanagement. Gerade wenn Netzlasten stark schwanken und zu diesem Szenario noch eine fluktuierende Einspeisung kommt, müssen Netzbetreiber Netzausfälle, bedingt durch Betriebsmittelüberlastung sowie Spannungs- und Frequenzschwankungen, über ihr Eingreifen in den Betrieb der Erzeugungsanlagen verhindern.

 

Mit der Energiewende wächst der Energieanteil, der aus den erneuerbaren Energien Wind, Sonne, Biomasse, eingespeist wird. Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gibt diesen Energieträgern bei der Netzeinspeisung Vorrang gegenüber konventionellen Kraftwerken. Das Einspeisemanagement Ist ein Instrument um Netzüberlastungen und Netzausfälle in den Gebieten zu verhindern, in denen das Netz noch nicht ausreichend ausgebaut ist.

Dazu ist der Netzbetreiber allerdings verpflichtet, um die größtmögliche Leistung der EEG-Einspeiser aufnehmen zu können und gleichzeitig die Stabilität des Netzes nicht zu gefährden.

 

Um den Wirk- und Blindleistungshaushalt der dezentralen Erzeugungsanlagen entsprechend zu steuern und zu regeln, setzt man heute schon sogenannte EZA-Regler ein, um die Wirk- und Blindleistung am zugewiesenen Netzverknüpfungspunkt gemäß EEG 2014 zu regeln.

 

Wie funktioniert ein solcher EZA-Regler?

EZA-Regler regeln insbesondere die Wirk- und Blindleistungsabgabe der einzelnen Erzeugungsanlagen im Hinblick auf die aktuellen Anforderungen des Netzbetreibers. EZA-Regler sind zentrale Komponenten für die  Regelfähigkeit von Erzeugungsanlagen und dienen in dieser Hinsicht als zentrale Schnittstelle zwischen Netzbetreiber und Erzeugungsanlage. Die EZA-Regler erfassen dazu die aktuelle Netzsituation am Netzverknüpfungspunkt. Hierbei werden über Strom- und Spannungswandler Werte wie Strom, Spannung, Frequenz, Wirk-, Blind- und Scheinleistung erfasst. Je nachdem wie die aktuellen Werte von den Vorgaben des Netzbetreibers abweichen, entweder im Rahmen einer Kennlinie oder einer externen Sollwertvorgabe, ermittelt der EZA-Regler die jeweiligen Sollwertvorgaben (Regelwerte) für die einzelnen Erzeugungseinheiten(EZE).

 

Die systembedingten Verluste, die durch Mittelspannungskabel und Transformatoren auftreten, werden durch den EZA-Regler bei witterungsbedingten Abschaltungen durch den permanenten Soll/Ist-Abgleich direkt am Netzverknüpfungspunkt ausgeregelt.

 

Noch fehlt es an einer Einigung unter den Herstellern, mit welchem standardisierten Protokoll, die Daten ausgetauscht werden sollen. Hierbei setzt ee technik mit einem herstellerunabhängigen EZA-Regler auf maximale Flexibilität, da dieser Regler alle in der Energieversorgung gängigen Übertragungsprotokolle versteht. Gleiches gilt für die Fernwirktechnik. Diese wird eingesetzt, um die Sollwertvorgabe für Wirk- und Blindleistung zu übermitteln und anschließend, um die gemessenen Ist-Werte der Anlage an den Netzbetreiber zu übergeben.

 

EZA-Regler der nächsten Generation

Durch die hohe Standardisierung bei den EZE-Herstellern war bisher ein komplexes System aus verschiedenen Reglern, Terminals und  sonstiger IT notwendig um, insbesondere in einem Mischpark unterschiedlicher Hersteller oder sogar unterschiedlicher Energiequellen, die Anforderungen des Netzbetreibers am Netzverknüpfungspunkt einzuhalten. Es gibt allerdings bereits herstellerunabhängige EZA-Regler, wie unseren DEA-Regler, auf dem Markt, die mit allen gängigen Systemen kompatibel sind und die es erlauben jede einzelne EZA anzusteuern und zu regeln. Im Falle einer Wirkleistungsreduzierung durch den Netzbetreiber wird die Reduzierung auf alle angeschlossenen Erzeugungseinheiten verteilt.

 

In der Praxis ist so beispielsweise eine vorgezogene Auslastung der besser vergüteten Windräder möglich, was sich positiv auf den Ertrag auswirkt.

Zudem ist es mit einem herstellerunabhängigen EZA-Regler möglich, beliebig viele Betreibergesellschaften über einen entsprechenden Regler anzubinden. Jeder Betreiber kann seine Daten geschützt auslesen und über die entsprechenden Schnittstellen auch unterschiedliche Direktvermarkter anbinden. Somit fungiert der EZA-Regler als zentrale Schnittstelle zur Anbindung des virtuellen Kraftwerkes des Direktvermarkters. Diese steuern ihr Portfolio über die Schnittstelle zum EZA-Regler. Ein EZA-Regler als dezentrale Instanz kann somit ein Aufschwingen der unterschiedlichen Regler vermeiden und damit unerwünschte Spannungsschwankungen verhindern.

 

Im nächsten Blogbeitrag sehen wir uns das technische Innenleben und die Funktionsweise eines solchen Reglers genauer an. Im dritten und letzten Teil dieser Serie zu EZA-Reglern wird es praktisch und wir geben Ihnen einen Einblick, wie das Umspannwerk Löwenstedt vier solcher bei uns als „DEA-Regler“ bezeichneten intelligenten Steuereinheiten einsetzt.

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