Teil 4 - Nachweis und Schlussbestimmungen
(1) Das Überspannungskonzept des Maschinentransformators ist mit dem Übertragungsnetzbetreiber abzustimmen. (Fundstelle: BGBl I 2009, 1736 - 1744; bzgl. einzelner Änderungen vgl. Fußnote)
- I)
-
Der TransmissionCode 2007 muss am Netzverknüpfungspunkt mit folgenden Maßgaben eingehalten werden:
- 1.
Die Wörter „Erzeugungseinheit” und „Erzeugungseinheit mit regenerativen Energiequellen” sind durch das Wort „Windenergie-Erzeugungsanlage ” zu ersetzen.
- 2.
Die Wörter „Energieerzeugungseinheiten” und „EEG-Erzeugungseinheiten” sind durch das Wort „Windenergie-Erzeugungsanlagen ” zu ersetzen.
- 3.
Die Wörter „des Generators” sind durch die Wörter „der Windenergie-Erzeugungseinheit ” zu ersetzen.
- 4.
Die Wörter „Erzeugungseinheiten vom Typ 1” sind durch die Wörter „Windenergie-Erzeugungsanlagen, dieWindenergie-Erzeugungseinheiten vom Typ 1 enthalten,” zu ersetzen.
- 5.
Die Wörter „Erzeugungseinheiten vom Typ 2” sind durch die Wörter „Windenergie-Erzeugungsanlagen, dieWindenergie-Erzeugungseinheiten vom Typ 2 enthalten,” zu ersetzen.
- 6.
Das Wort „Netzanschlusspunkt” ist durch das Wort „Netzverknüpfungspunkt ” zu ersetzen.
- II)
-
Kapitel 3 des TransmissionCodes 2007 gilt mit folgenden Maßgaben:
- 1.
In Abschnitt 3.3.6 werden in Bild 3.2 die Wörter „oberhalb der Kurve Anforderungen P = Pn ” durch die Wörter „oberhalb der Kurve Anforderungen P =Pvb ” ersetzt.
- 2.
Abschnitt 3.3.7.1 ist nicht anzuwenden.
- 3.
Vor dem Abschnitt 3.3.8.1 werden folgende Absätze eingefügt:
„(1) Die Blindleistung bezieht sich auf die Mitsystemkomponente der Strom-/Spannungs-Grundschwingung gemäß IEC 61400-21 Ed. 2
*) Annex C.(2) Die Anforderung an die netzseitige Blindleistungsbereitstellung entspricht einer langsamen Blindleistungsregelung im Minutenbereich.“
- 4.
Abschnitt 3.3.8.1 wird wie folgt gefasst:
„3.3.8.1. Blindleistungsbereitstellung bei Nennwirkleistung
(1) Jede anzuschließende neue Windenergie-Erzeugungsanlage muss imNennbetriebspunkt (Pmom = Pbb inst ) die Anforderungen amNetzverknüpfungspunkt nach einer Variante von Bild 3.3 (3.3a, 3.3b oder 3.3c) erfüllen.
(2) Der Übertragungsnetzbetreiber wählt auf Grund der jeweiligen Netzanforderungen eine der möglichen Varianten aus. Der vereinbarte Blindleistungsbereich muss innerhalb von maximal vier Minuten vollständig durchfahren werden können und ist im Betriebspunkt Pmom = Pbb inst zu erbringen. Änderungen der Blindleistungsvorgaben innerhalb des vereinbarten Blindleistungsbereiches müssen jederzeit möglich sein.
(3) Der Netzbetreiber muss sich zum Zeitpunkt des Netzanschlusses der Windenergie-Erzeugungsanlage auf Grund der jeweiligen Netzanforderungen auf eine der drei Varianten nach den Bildern 3.3a bis 3.3c festlegen. Falls der Netzbetreiber zu einem späteren Zeitpunkt eine andere als die vereinbarte Variante fordert, bleibt der Anspruch auf den Systemdienstleistungs-Bonus davon unberührt.
Bild 3.3a: Mindestanforderung an die netzseitige Blindleistungsbereitstellung von Windenergie-Erzeugungsanlagen für das Netz (Variante 1)
Bild 3.3b: Mindestanforderung an die netzseitige Blindleistungsbereitstellung von Windenergie-Erzeugungsanlagen für das Netz (Variante 2)
Bild 3.3c: Mindestanforderung an die netzseitige Blindleistungsbereitstellung von Windenergie-Erzeugungsanlagen für das Netz (Variante 3)
- 5.
Abschnitt 3.3.8.2 wird wie folgt gefasst:
„Abschnitt 3.3.8.2. Blindleistungsbereitstellung im Teillastbetrieb
(1) Neben den Anforderungen für die Blindleistungsbereitstellung im Nennbetriebspunkt der Windenergie-Erzeugungsanlage (Pmom = Pbb inst ) bestehen auch Anforderungen an den Betrieb mit einerMomentanen Wirkleistung Pmom , die kleiner als dieBetriebsbereite installierte Wirkleistung Pbb inst (Pvb < Pbb inst ) ist.
(2) Dabei muss die Windenergie-Erzeugungsanlage in jedem möglichen Arbeitspunkt gemäßLeistungsdiagramm betrieben werden können. Die Bilder 3.3d bis 3.3f zeigen die Mindestanforderung an die Blindleistungsbereitstellung im Teillastbetrieb (10 %≤ Pmom /∣ Pbb inst∣ < 100 %) amNetzverknüpfungspunkt . Die PQ-Diagramme sind den Bildern 3.3a bis 3.3c zugeordnet. In diesen Bildern sind jeweils der größte abzudeckende Blindleistungsbereich und das zugehörige Spannungsband angegeben. Die Abszisse gibt die zur Verfügung zu stellendeBlindleistung Qvb , bezogen auf den Betrag derBetriebsbereiten installierten Wirkleistung Pbb inst in Prozent, an. Die Ordinate gibt dieMomentane Wirkleistung Pmom (imVerbraucherzählpfeilsystem negativ) bezogen auf den Betrag derBetriebsbereiten installierten Wirkleistung Pbb inst in Prozent an.
(3) Jeder Punkt innerhalb der umrandeten Bereiche in den Bildern 3.3d, 3.3e oder 3.3f muss innerhalb von vier Minuten angefahren werden können. Die Anforderung dazu kann sich je nach der Situation im Netz ergeben und eine vorrangige Bereitstellung von Blindleistung vor der Wirkleistungsabgabe bedeuten. Die Fahrweise wird zwischen den Betreiberinnen und Betreibern der Windenergie-Erzeugungsanlage und dem Betreiber des Übertragungsnetzes abgestimmt. In dem Bereich 0 % < Pmom /∣ Pbb inst∣ < 10 % darf dieWindenergie-Erzeugungsanlage nicht mehr Blindleistung als 10 % des Betrags dervereinbarten Anschlusswirkleistung PAV aufnehmen (untererregter Betrieb) oder abgeben (übererregter Betrieb). Sofern dieWindenergie-Erzeugungsanlage über diese Mindestanforderung hinaus im Bereich 0 % < Pmom /∣ Pbb inst∣ < 10 % mit einer Regelung der zur Verfügung stehenden Blindleistung betrieben werden kann, wird die Fahrweise zwischen den Betreiberinnen und Betreibern derWindenergie-Erzeugungsanlage und dem Betreiber des Übertragungsnetzes abgestimmt.
Bild 3.3d: PQ-Diagramm der Windenergie-Erzeugungsanlage am Netzverknüpfungspunkt im Verbraucherzählpfeilsystem (VZS) für Bild 3.3a (Variante 1)
Bild 3.3e: PQ-Diagramm der Windenergie-Erzeugungsanlage am Netzverknüpfungspunkt im Verbraucherzählpfeilsystem (VZS) für Bild 3.3b (Variante 2)
Bild 3.3f: PQ-Diagramm der Windenergie-Erzeugungsanlage am Netzverknüpfungspunkt im Verbraucherzählpfeilsystem (VZS) für Bild 3.3c (Variante 3)
- 6.
Abschnitt 3.3.9 wird wie folgt gefasst:
„3.3.9 Überspannungskonzept der Maschinentransformatoren
(1) Das Überspannungskonzept des Maschinentransformators ist mit dem Übertragungsnetzbetreiber abzustimmen.“
- 7.
Abschnitt 3.3.10 ist auf Windenergie-Erzeugungsanlagen nicht anzuwenden.
- 8.
Abschnitt 3.3.12 gilt mit folgenden Maßgaben:
- a.
Absatz 1 ist auf Windenergie-Erzeugungsanlagen nicht anzuwenden.
- b.
Abschnitt 3.3.12.1 gilt mit der Maßgabe, dass die Vorschrift für symmetrische und unsymmetrische (1,2- und 3-polige) Netzkurzschlüsse anwendbar ist und dass die Wirkstromeinspeisung während des Fehlers zugunsten der Blindstromeinspeisung sowie zur Sicherung der Stabilität der Windenergie-Erzeugungseinheiten abgesenkt werden muss.
- c.
Abschnitt 3.3.12.2 gilt nur für Windenergie-Erzeugungsanlagen , dieWindenergie-Erzeugungseinheiten vom Typ 1 enthalten.
- 9.
Abschnitt 3.3.13.1 ist auf Windenergie-Erzeugungsanlagen nicht anzuwenden.
- 10.
Abschnitt 3.3.13.3 gilt mit folgenden Maßgaben:
- a.
In Bild 3.4 entsprechen die Wörter „Pm Momentane verfügbare Leistung” den Wörtern „Momentane Wirkleistung Pmom ohne Wirkleistungsreduktion bei Überfrequenz” .
- b.
In Absatz 3 wird der Satz „Diese Regelung wird dezentral (an jedem einzelnen Generator) ausgeführt” gestrichen.
- c.
Absatz 4 wird durch die folgenden Absätze 4 und 5 ersetzt:
„(4) Die Regelung nach Bild 3.4 und die Regelung zur Wiederkehr von Wirkleistung nach Rückkehr der Frequenz auf einen Wert f ≤ 50,05 Hz können imungestörten Betrieb wahlweise dezentral oder zentral ausgeführt werden. Für den Fall von Störungen innerhalb der übergeordneten Regelung derWindenergie-Erzeugungsanlage sind bei Überfrequenz geeignete Maßnahmen zur Wirkleistungsreduktion vonWindenergie-Erzeugungseinheiten dezentral bereitzuhalten.
(5) Auf Anforderung des Netzbetreibers (zum Beispiel per Funkrundsteuerung oder Ähnlichem) ist die Funktion zum automatischen Wiederankoppeln an das Netz zu blockieren.“
- 11.
Abschnitt 3.3.13.4 gilt mit folgenden Maßgaben:
- a.
Die Vorgaben gelten für alle Windenergie-Erzeugungsanlagen .
- b.
Die Blindleistungsabgabe muss innerhalb von vier Minuten dem vom Netzbetreiber vorgegebenen Sollwert entsprechen.
- c.
Im Fall einer Online-Sollwertvorgabe sind die jeweils neuen Vorgaben für den Arbeitspunkt des Blindleistungsaustausches spätestens nach vier Minuten am Netzverknüpfungspunkt zu realisieren.
- 12.
Der Abschnitt 3.3.13.5 gilt mit folgenden Maßgaben:
- a.
Vor Absatz 1 werden folgende Absätze eingefügt:
„(i) Die Blindleistung bezieht sich auf die Mitsystemkomponente der Strom-/Spannungs-Grundschwingung gemäß IEC 61400-21 Ed. 2*) Annex C.
(ii) Die Mindestanforderung entspricht der Erfüllung der nach den Absätzen 2, 7, 8, 11 und 17 festgelegten Anforderungen an der Unterspannungsseite des Maschinentransformators.
(iii) Es ist zulässig, diese Anforderungen unter Verwendung eines anderen Bezugspunkts (zum Beispiel der Oberspannungsseite des Maschinentransformators) zu erfüllen, wenn das gleiche Betriebsverhalten am Netzanschlusspunkt nachgewiesen wird.“
- b.
Absatz 8 wird Absatz 8a. Nach Absatz 8a wird folgender Absatz 8b eingefügt:
„(8b) Die Bildunterschrift zu Bild 3.1, nach der Spannungsgradienten von kleiner/gleich 5 Prozent pro Minute innerhalb der im Bild 3.1 angegebenen Spannungsbänder zulässig sind und nicht zur Trennung der Windenergie-Erzeugungsanlagen führen dürfen, gilt auch hier.“
- c.
Absatz 13 wird wie folgt gefasst:
„(13) Einpolige, zweipolige und dreipolige Kurzschlüsse (jeweils mit und ohne Erdberührung) oder störungsbedingte symmetrische und unsymmetrische Spannungseinbrüche dürfen oberhalb der Grenzlinie 1 in Bild 3.5 nicht zur Instabilität der Windenergie-Erzeugungsanlage oder zu ihrer Trennung vom Netz führen. Der Spannungswert bezieht sich, wie in Bild 3.5 dargestellt, auf den größten Wert der drei verketteten Netzspannungen.“
- d.
Absatz 17 wird wie folgt gefasst:
„(17) Spannungsstützung bei Netzfehlern durch Blindstromeinspeisung
- a)
Geltungsbereich
- i)
Bei einem Verlauf des größten Wertes der drei verketteten Netzspannungen oberhalb der Grenzlinie 1 in Bild 3.5 müssen von allen Windenergie-Erzeugungseinheiten die Anforderungen an die Spannungsstützung bei Netzfehlern durch Blindstromeinspeisung nach den folgenden Buchstaben b und c erbracht werden.
- ii)
Bei einem Verlauf des größten Wertes der drei verketteten Netzspannungen unterhalb der Grenzlinie 1 und oberhalb der Grenzlinie 2 in Bild 3.5 darf von den Anforderungen an die Spannungsstützung bei Netzfehlern nach den folgenden Buchstaben b und c in folgender Weise abgewichen werden:
- •
Die folgenden Anforderungen an die Spannungsstützung bei Netzfehlern durch Blindstromeinspeisung müssen nur so weit erfüllt werden, wie es das Netzanschlusskonzept der Windenergie-Erzeugungseinheit ermöglicht.
- •
Sollte beim Durchfahren des Fehlers die einzelne Windenergie-Erzeugungseinheit instabil werden oder der Generatorschutz ansprechen, ist in Abstimmung mit dem jeweiligen Netzbetreiber eine kurzzeitige Trennung derWindenergie-Erzeugungsanlage (KTE) vom Netz erlaubt.
- iii)
Bei einem Verlauf des größten Wertes der drei verketteten Netzspannungen unterhalb der Grenzlinie 2 in Bild 3.5 ist eine KTE vom Netz immer erlaubt. Die Anforderungen nach den folgenden Buchstaben b und c an die Spannungsstützung bei Netzfehlern durch Blindstromeinspeisung müssen nur so weit erfüllt werden, wie es das Netzanschlusskonzept der Windenergie-Erzeugungseinheit ermöglicht.
- b)
Grundsätzliches Verhalten:
- i)
Bei Auftreten einer Signifikanten Spannungsabweichung müssen dieWindenergie-Erzeugungseinheiten die Spannung durch Anpassung (Erhöhung oder Absenkung) desBlindstroms IB stützen.
- ii)
Die Blindstromabweichung (ΔIB) derWindenergie-Erzeugungseinheit muss dabei proportional zurRelevanten Spannungsabweichung ΔUr (ΔIB / IN = K * ΔUr / UN) sein und in dem Bereich (definiert durch 0≤ K≤ 10) liegen, der in Bild 3.6 gezeigt wird.
- iii)
Die Konstante K muss zwischen 0 und 10 einstellbar sein.
- iv)
Die Schwankungsbreite des eingespeisten Blindstroms, der sich aus der eingestellten Blindstrom-Spannungscharakteristik ergibt, muss zwischen –10 Prozent und +20 Prozent des Nennstroms liegen.
- v)
An die Höhe des
Blindstroms IB werden folgende Anforderungen gestellt:- a.
3-polige Fehler: Windenergie-Erzeugungseinheiten müssen technisch in der Lage sein, einenBlindstrom IB von mindestens 100 Prozent des Nennstroms einzuspeisen.
- b.
1,2-polige Fehler: Windenergie-Erzeugungseinheiten müssen technisch in der Lage sein, einenBlindstrom IB von mindestens 40 Prozent des Nennstroms einzuspeisen. Die Einspeisung des Blindstroms darf die Anforderungen an das Durchfahren von Netzfehlern nicht gefährden.
- vi)
Während Signifikanter Spannungsabweichungen Us kann derWirkstrom IW zugunsten der Blindstromeinspeisung und zur Sicherung der Anlagenstabilität ausreichend abgesenkt werden.
- c)
Zeitverlauf:
- i)
Das dynamische Verhalten der Blindstromstützung wird durch die Sprungantwort des Blindstroms charakterisiert, wie sie näherungsweise infolge von Netzkurzschlüssen auftreten kann.
- ii)
Im Fall einer
Signifikanten Spannungsabweichung muss dieSprungantwort des Blindstroms folgende Werte einhalten:- a)
Anschwingzeit : 30 ms
- b)
Einschwingzeit : 60 ms
- iii)
Bei stetigem Spannungsverlauf darf der Blindstrom keine Unstetigkeiten aufweisen, die nicht durch die Blindstrom-Spannungscharakteristik nach Bild 3.6 vorgesehen sind und die die Netzqualität in negativer Weise beeinflussen können. Dies gilt insbesondere auch für den Übergang zwischen dem Betrieb bei Spannungsabweichungen ΔU innerhalb desSpannungstotbands Ut und dem Betrieb beiSignifikanter Spannungsabweichung Us .
Bild 3.6: Prinzip der Spannungsstützung bei Netzfehlern bei Windenergie-Erzeugungseinheiten “- e.
Absatz 18 ist nicht anzuwenden.
- f.
Absatz 19 ist nicht anzuwenden.
- g.
Absatz 20 wird wie folgt gefasst:
„Bei Entfernungen zwischen den Windenergie-Erzeugungseinheiten derWindenergie-Erzeugungsanlage und demNetzverknüpfungspunkt , die zu einer Unwirksamkeit der Spannungsregelung führen, kann der Netzbetreiber von den Betreiberinnen und Betreibern derWindenergie-Erzeugungsanlage fordern, dass der Spannungseinbruch amNetzverknüpfungspunkt gemessen und die Spannung an demselben Punkt abhängig von diesem Messwert geregelt wird. DieWindenergie-Erzeugungseinheiten müssen daher in der Lage sein, statt der Spannung an der Unterspannungsseite des Maschinentransformators eine Bezugsspannung zu verwenden, die außerhalb derWindenergie-Erzeugungseinheit liegt. Diese kann messtechnisch oder in geeigneter Weise in Abstimmung mit dem Netzbetreiber rechnerisch ermittelt werden.”
- h.
Abschnitt 3.3.13.6 ist nicht anzuwenden.
- i.
Abschnitt 3.3.13.7 ist nicht anzuwenden.
- III)
-
An Kapitel 9.2 werden folgende Definitionen angefügt:
„
- 1.
„Anschwingzeit “ ist die charakteristische Größe der Sprungantwort. Es handelt sich um die Zeit zwischen sprunghaftem Eintritt einerSignifikanten Spannungsabweichung Us und erstmaligem Erreichen des Toleranzbandes um denStationären Endwert des Blindstroms IB . DieAnschwingzeit umfasst die Zeit des Erkennens einerSignifikanten Spannungsabweichung sowie die Anregelzeit der Blindstrom-Regelung.
- 2.
„Betriebsbereite installierte Wirkleistung Pbb inst “, auch als „Nennwirkleistung“ bezeichnet, ist die Summe der Nennwirkleistungen der betriebsbereitenWindenergie-Erzeugungseinheiten innerhalb einerWindenergie-Erzeugungsanlage . Ausgenommen sindWindenergie-Erzeugungseinheiten , die sich in Revision befinden oder defekt sind.
- 3.
„
Blindstrom IB “ ist der gesamte Blindstrom, der aus den Mitsystemkomponenten (Indizierung mit „1”) des Grundschwingungsanteils von Strom und Spannung auf der Niederspannungsseite des Maschinentransformators ermittelt wird: mitunterstrichen: komplexe Größe; „*“: konjugiert komplexe Größe.- 4.
„Blindstromabweichung ΔIB “ ist die Abweichung desBlindstroms IB vom 1-Minuten-Mittelwert.
- 5.
„Einschwingzeit “ ist die charakteristische Größe der Sprungantwort. Es handelt sich um die Zeit zwischen dem sprunghaften Eintritt einerSignifikanten Spannungsabweichung Us bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Einschwingvorgänge so weit abgeklungen sind, dass derBlindstrom IB im Toleranzband um denStationären Endwert liegt und dort verbleibt.
- 6.
„Gestörter Betrieb “ ist ein Betriebszustand derWindenergie-Erzeugungsanlage , bei dem ein oder mehrere ihrer Systeme nicht konzeptgemäß arbeiten.
- 7.
„Installierte Wirkleistung Pinst “ ist die Summe der Nennwirkleistungen derWindenergie-Erzeugungseinheiten innerhalb einerWindenergie-Erzeugungsanlage .
- 8.
„Leistungsdiagramm “ ist das Wirkleistungs-Blindleistungs-Diagramm (PQ-Diagramm) derWindenergie-Erzeugungsanlage amNetzverknüpfungspunkt .
- 9.
„Momentane Blindleistung Qmom “ ist der momentane Wert der Blindleistung einerWindenergie-Erzeugungsanlage amNetzverknüpfungspunkt imVerbraucherzählpfeilsystem .
- 10.
„Momentane Wirkleistung Pmom “ ist der momentane Wert der am Netzverknüpfungspunkt eingespeisten Wirkleistung.
- 11.
„Nennbetriebspunkt einerWindenergie-Erzeugungsanlage “ ist der Betrieb einerWindenergie-Erzeugungsanlage unter Abgabe vonBetriebsbereiter installierter Wirkleistung Pbb inst bei Nennspannung und Nennfrequenz imUngestörten Betrieb .
- 12.
„Netzverknüpfungspunkt “ ist der Netzpunkt, an dem dieWindenergie-Anschlussanlage an das Netz des Netzbetreibers angeschlossen ist.
- 13.
„
Relevante Spannungsabweichung ΔUr “ ist der Anteil derSpannungsabweichung ΔU , mit dem dieSpannung U1 über die Grenzen desSpannungstotbands Ut hinaus abweicht. Innerhalb desSpannungstotbands Ut ist dieRelevante Spannungsabweichung (ΔUr) gleich null:- •
Wenn: Δ U> Ut : Δ Ur =Δ U – Ut
- •
Wenn: Δ U< –Ut : Δ Ur =Δ U + Ut
- •
Sonst: Δ Ur = 0
- 14.
„Signifikante Spannungsabweichung ΔUs “ ist eineSpannungsabweichung ΔU mit einem Betrag, der größer als dasSpannungstotband Ut ist.
- 15.
„Spannung U1 “ ist die Spannung, die aus den Mitsystemkomponenten des Grundschwingungsanteils von Strom und Spannung auf der Niederspannungsseite des Maschinentransformators ermittelt wird.
- 16.
„Spannungsabweichung ΔU “ ist die Abweichung derSpannung U1 vom 1-Minuten-Mittelwert. Eine Spannungsabweichung mit negativem Vorzeichen entspricht einem Spannungseinbruch. Eine Spannungsabweichung mit positivem Vorzeichen entspricht einer Spannungserhöhung.
- 17.
„Spannungstotband Ut “ entspricht 10 % der Nennspannung, kann aber mit Einverständnis des Netzbetreibers, zum Beispiel bei Anwendung einer kontinuierlichen Spannungsregelung, auch reduziert beziehungsweise gleich null gesetzt werden.
- 18.
„Sprungantwort des Blindstroms IB “ ist der zeitliche Verlauf desBlindstroms IB infolge einer sprunghaften Änderung derSpannung U1 .
- 19.
„Stationärer Endwert “ desBlindstroms IB ist der Wert desBlindstroms IB in Abhängigkeit derSpannung U1 im eingeschwungenen Zustand.
- 20.
„Statische Blindleistungskompensation “ ist eine nicht rotierende Einrichtung, die als geregelte Blindleistungsquelle oder Blindleistungssenke eingesetzt werden kann.
- 21.
„Strom I1 “ ist eine Mitsystemkomponente des Strangstroms an der Niederspannungsseite des Maschinentransformators.
- 22.
„Ungestörter Betrieb “ ist ein Betriebszustand derWindenergie-Erzeugungsanlage , bei dem alle Systeme derWindenergie-Erzeugungsanlage konzeptgemäß arbeiten.
- 23.
„Verbraucherzählpfeilsystem (VZS) “ ist ein einheitliches Zählpfeilsystem für Verbraucherinnen und Verbraucher sowie Erzeugerinnen und Erzeuger.
- 24.
„Vereinbarte Anschlusswirkleistung PAV ” ist die zwischen Netzbetreiber und Anschlussnehmer vereinbarte Wirkleistung.
- 25.
„Verfügbare Blindleistung Qvb “ ist der maximal mögliche Wert der Blindleistung, den eineWindenergie-Erzeugungsanlage amNetzverknüpfungspunkt sowohl übererregt als auch untererregt zur Verfügung stellen kann; sie ist abhängig vom Betriebspunkt (Momentane Wirkleistung Pmom und Spannung amNetzverknüpfungspunkt ).
- 26.
„Verfügbare Wirkleistung Pvb “ ist der maximal mögliche Wert der Wirkleistungseinspeisung derWindenergie-Erzeugungsanlage amNetzanschlusspunkt .
- 27.
„Windenergie-Anschlussanlage “ ist die Gesamtheit aller Betriebsmittel, die erforderlich sind, um eine oder mehrere Einheiten zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windenergie an das Netz eines Netzbetreibers anzuschließen.
- 28.
„Windenergie-Erzeugungsanlage “ ist eine Anlage, in der sich eine oder mehrere Einheiten zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windenergie (Windenergie-Erzeugungseinheit ) befinden. Dies umfasst auch die Anschlussanlage und alle zum Betrieb erforderlichen elektrischen Einrichtungen.Windenergie-Erzeugungsanlagen sind Einheiten zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windenergie. Diese können entweder einzeln oder über eine interne Windparkverkabelung verbunden an ein Netz angeschlossen werden. EineWindenergie-Erzeugungsanlage kann aus unterschiedlichen Typen vonWindenergie-Erzeugungseinheiten bestehen.
- 29.
„Windenergie-Erzeugungseinheit “ ist eine einzelne Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windenergie. EineWindenergie-Erzeugungseinheit vom Typ 1 liegt vor, wenn ein Synchrongenerator direkt mit dem Netz gekoppelt ist. EineWindenergie-Erzeugungseinheit vom Typ 2 liegt vor, wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist.
- 30.
„
Wirkstrom IW “ ist der gesamte Wirkstrom, der aus den Mitsystemkomponenten (Indizierung mit „1“) des Grundschwingungsanteils von Strom und Spannung ermittelt wird: mitunterstrichen: komplexe Größe; „*“: konjugiert komplexe Größe.“
(1) Das Überspannungskonzept des Maschinentransformators ist mit dem Übertragungsnetzbetreiber abzustimmen. (Fundstelle: BGBl I 2009, 1736 - 1744; bzgl. einzelner Änderungen vgl. Fußnote)
- I)
-
Der TransmissionCode 2007 muss am Netzverknüpfungspunkt mit folgenden Maßgaben eingehalten werden:
- 1.
Die Wörter „Erzeugungseinheit” und „Erzeugungseinheit mit regenerativen Energiequellen” sind durch das Wort „Windenergie-Erzeugungsanlage ” zu ersetzen.
- 2.
Die Wörter „Energieerzeugungseinheiten” und „EEG-Erzeugungseinheiten” sind durch das Wort „Windenergie-Erzeugungsanlagen ” zu ersetzen.
- 3.
Die Wörter „des Generators” sind durch die Wörter „der Windenergie-Erzeugungseinheit ” zu ersetzen.
- 4.
Die Wörter „Erzeugungseinheiten vom Typ 1” sind durch die Wörter „Windenergie-Erzeugungsanlagen, dieWindenergie-Erzeugungseinheiten vom Typ 1 enthalten,” zu ersetzen.
- 5.
Die Wörter „Erzeugungseinheiten vom Typ 2” sind durch die Wörter „Windenergie-Erzeugungsanlagen, dieWindenergie-Erzeugungseinheiten vom Typ 2 enthalten,” zu ersetzen.
- 6.
Das Wort „Netzanschlusspunkt” ist durch das Wort „Netzverknüpfungspunkt ” zu ersetzen.
- II)
-
Kapitel 3 des TransmissionCodes 2007 gilt mit folgenden Maßgaben:
- 1.
In Abschnitt 3.3.6 werden in Bild 3.2 die Wörter „oberhalb der Kurve Anforderungen P = Pn ” durch die Wörter „oberhalb der Kurve Anforderungen P =Pvb ” ersetzt.
- 2.
Abschnitt 3.3.7.1 ist nicht anzuwenden.
- 3.
Vor dem Abschnitt 3.3.8.1 werden folgende Absätze eingefügt:
„(1) Die Blindleistung bezieht sich auf die Mitsystemkomponente der Strom-/Spannungs-Grundschwingung gemäß IEC 61400-21 Ed. 2
*) Annex C.(2) Die Anforderung an die netzseitige Blindleistungsbereitstellung entspricht einer langsamen Blindleistungsregelung im Minutenbereich.“
- 4.
Abschnitt 3.3.8.1 wird wie folgt gefasst:
„3.3.8.1. Blindleistungsbereitstellung bei Nennwirkleistung
(1) Jede anzuschließende neue Windenergie-Erzeugungsanlage muss imNennbetriebspunkt (Pmom = Pbb inst ) die Anforderungen amNetzverknüpfungspunkt nach einer Variante von Bild 3.3 (3.3a, 3.3b oder 3.3c) erfüllen.
(2) Der Übertragungsnetzbetreiber wählt auf Grund der jeweiligen Netzanforderungen eine der möglichen Varianten aus. Der vereinbarte Blindleistungsbereich muss innerhalb von maximal vier Minuten vollständig durchfahren werden können und ist im Betriebspunkt Pmom = Pbb inst zu erbringen. Änderungen der Blindleistungsvorgaben innerhalb des vereinbarten Blindleistungsbereiches müssen jederzeit möglich sein.
(3) Der Netzbetreiber muss sich zum Zeitpunkt des Netzanschlusses der Windenergie-Erzeugungsanlage auf Grund der jeweiligen Netzanforderungen auf eine der drei Varianten nach den Bildern 3.3a bis 3.3c festlegen. Falls der Netzbetreiber zu einem späteren Zeitpunkt eine andere als die vereinbarte Variante fordert, bleibt der Anspruch auf den Systemdienstleistungs-Bonus davon unberührt.
Bild 3.3a: Mindestanforderung an die netzseitige Blindleistungsbereitstellung von Windenergie-Erzeugungsanlagen für das Netz (Variante 1)
Bild 3.3b: Mindestanforderung an die netzseitige Blindleistungsbereitstellung von Windenergie-Erzeugungsanlagen für das Netz (Variante 2)
Bild 3.3c: Mindestanforderung an die netzseitige Blindleistungsbereitstellung von Windenergie-Erzeugungsanlagen für das Netz (Variante 3)
- 5.
Abschnitt 3.3.8.2 wird wie folgt gefasst:
„Abschnitt 3.3.8.2. Blindleistungsbereitstellung im Teillastbetrieb
(1) Neben den Anforderungen für die Blindleistungsbereitstellung im Nennbetriebspunkt der Windenergie-Erzeugungsanlage (Pmom = Pbb inst ) bestehen auch Anforderungen an den Betrieb mit einerMomentanen Wirkleistung Pmom , die kleiner als dieBetriebsbereite installierte Wirkleistung Pbb inst (Pvb < Pbb inst ) ist.
(2) Dabei muss die Windenergie-Erzeugungsanlage in jedem möglichen Arbeitspunkt gemäßLeistungsdiagramm betrieben werden können. Die Bilder 3.3d bis 3.3f zeigen die Mindestanforderung an die Blindleistungsbereitstellung im Teillastbetrieb (10 %≤ Pmom /∣ Pbb inst∣ < 100 %) amNetzverknüpfungspunkt . Die PQ-Diagramme sind den Bildern 3.3a bis 3.3c zugeordnet. In diesen Bildern sind jeweils der größte abzudeckende Blindleistungsbereich und das zugehörige Spannungsband angegeben. Die Abszisse gibt die zur Verfügung zu stellendeBlindleistung Qvb , bezogen auf den Betrag derBetriebsbereiten installierten Wirkleistung Pbb inst in Prozent, an. Die Ordinate gibt dieMomentane Wirkleistung Pmom (imVerbraucherzählpfeilsystem negativ) bezogen auf den Betrag derBetriebsbereiten installierten Wirkleistung Pbb inst in Prozent an.
(3) Jeder Punkt innerhalb der umrandeten Bereiche in den Bildern 3.3d, 3.3e oder 3.3f muss innerhalb von vier Minuten angefahren werden können. Die Anforderung dazu kann sich je nach der Situation im Netz ergeben und eine vorrangige Bereitstellung von Blindleistung vor der Wirkleistungsabgabe bedeuten. Die Fahrweise wird zwischen den Betreiberinnen und Betreibern der Windenergie-Erzeugungsanlage und dem Betreiber des Übertragungsnetzes abgestimmt. In dem Bereich 0 % < Pmom /∣ Pbb inst∣ < 10 % darf dieWindenergie-Erzeugungsanlage nicht mehr Blindleistung als 10 % des Betrags dervereinbarten Anschlusswirkleistung PAV aufnehmen (untererregter Betrieb) oder abgeben (übererregter Betrieb). Sofern dieWindenergie-Erzeugungsanlage über diese Mindestanforderung hinaus im Bereich 0 % < Pmom /∣ Pbb inst∣ < 10 % mit einer Regelung der zur Verfügung stehenden Blindleistung betrieben werden kann, wird die Fahrweise zwischen den Betreiberinnen und Betreibern derWindenergie-Erzeugungsanlage und dem Betreiber des Übertragungsnetzes abgestimmt.
Bild 3.3d: PQ-Diagramm der Windenergie-Erzeugungsanlage am Netzverknüpfungspunkt im Verbraucherzählpfeilsystem (VZS) für Bild 3.3a (Variante 1)
Bild 3.3e: PQ-Diagramm der Windenergie-Erzeugungsanlage am Netzverknüpfungspunkt im Verbraucherzählpfeilsystem (VZS) für Bild 3.3b (Variante 2)
Bild 3.3f: PQ-Diagramm der Windenergie-Erzeugungsanlage am Netzverknüpfungspunkt im Verbraucherzählpfeilsystem (VZS) für Bild 3.3c (Variante 3)
- 6.
Abschnitt 3.3.9 wird wie folgt gefasst:
„3.3.9 Überspannungskonzept der Maschinentransformatoren
(1) Das Überspannungskonzept des Maschinentransformators ist mit dem Übertragungsnetzbetreiber abzustimmen.“
- 7.
Abschnitt 3.3.10 ist auf Windenergie-Erzeugungsanlagen nicht anzuwenden.
- 8.
Abschnitt 3.3.12 gilt mit folgenden Maßgaben:
- a.
Absatz 1 ist auf Windenergie-Erzeugungsanlagen nicht anzuwenden.
- b.
Abschnitt 3.3.12.1 gilt mit der Maßgabe, dass die Vorschrift für symmetrische und unsymmetrische (1,2- und 3-polige) Netzkurzschlüsse anwendbar ist und dass die Wirkstromeinspeisung während des Fehlers zugunsten der Blindstromeinspeisung sowie zur Sicherung der Stabilität der Windenergie-Erzeugungseinheiten abgesenkt werden muss.
- c.
Abschnitt 3.3.12.2 gilt nur für Windenergie-Erzeugungsanlagen , dieWindenergie-Erzeugungseinheiten vom Typ 1 enthalten.
- 9.
Abschnitt 3.3.13.1 ist auf Windenergie-Erzeugungsanlagen nicht anzuwenden.
- 10.
Abschnitt 3.3.13.3 gilt mit folgenden Maßgaben:
- a.
In Bild 3.4 entsprechen die Wörter „Pm Momentane verfügbare Leistung” den Wörtern „Momentane Wirkleistung Pmom ohne Wirkleistungsreduktion bei Überfrequenz” .
- b.
In Absatz 3 wird der Satz „Diese Regelung wird dezentral (an jedem einzelnen Generator) ausgeführt” gestrichen.
- c.
Absatz 4 wird durch die folgenden Absätze 4 und 5 ersetzt:
„(4) Die Regelung nach Bild 3.4 und die Regelung zur Wiederkehr von Wirkleistung nach Rückkehr der Frequenz auf einen Wert f ≤ 50,05 Hz können imungestörten Betrieb wahlweise dezentral oder zentral ausgeführt werden. Für den Fall von Störungen innerhalb der übergeordneten Regelung derWindenergie-Erzeugungsanlage sind bei Überfrequenz geeignete Maßnahmen zur Wirkleistungsreduktion vonWindenergie-Erzeugungseinheiten dezentral bereitzuhalten.
(5) Auf Anforderung des Netzbetreibers (zum Beispiel per Funkrundsteuerung oder Ähnlichem) ist die Funktion zum automatischen Wiederankoppeln an das Netz zu blockieren.“
- 11.
Abschnitt 3.3.13.4 gilt mit folgenden Maßgaben:
- a.
Die Vorgaben gelten für alle Windenergie-Erzeugungsanlagen .
- b.
Die Blindleistungsabgabe muss innerhalb von vier Minuten dem vom Netzbetreiber vorgegebenen Sollwert entsprechen.
- c.
Im Fall einer Online-Sollwertvorgabe sind die jeweils neuen Vorgaben für den Arbeitspunkt des Blindleistungsaustausches spätestens nach vier Minuten am Netzverknüpfungspunkt zu realisieren.
- 12.
Der Abschnitt 3.3.13.5 gilt mit folgenden Maßgaben:
- a.
Vor Absatz 1 werden folgende Absätze eingefügt:
„(i) Die Blindleistung bezieht sich auf die Mitsystemkomponente der Strom-/Spannungs-Grundschwingung gemäß IEC 61400-21 Ed. 2*) Annex C.
(ii) Die Mindestanforderung entspricht der Erfüllung der nach den Absätzen 2, 7, 8, 11 und 17 festgelegten Anforderungen an der Unterspannungsseite des Maschinentransformators.
(iii) Es ist zulässig, diese Anforderungen unter Verwendung eines anderen Bezugspunkts (zum Beispiel der Oberspannungsseite des Maschinentransformators) zu erfüllen, wenn das gleiche Betriebsverhalten am Netzanschlusspunkt nachgewiesen wird.“
- b.
Absatz 8 wird Absatz 8a. Nach Absatz 8a wird folgender Absatz 8b eingefügt:
„(8b) Die Bildunterschrift zu Bild 3.1, nach der Spannungsgradienten von kleiner/gleich 5 Prozent pro Minute innerhalb der im Bild 3.1 angegebenen Spannungsbänder zulässig sind und nicht zur Trennung der Windenergie-Erzeugungsanlagen führen dürfen, gilt auch hier.“
- c.
Absatz 13 wird wie folgt gefasst:
„(13) Einpolige, zweipolige und dreipolige Kurzschlüsse (jeweils mit und ohne Erdberührung) oder störungsbedingte symmetrische und unsymmetrische Spannungseinbrüche dürfen oberhalb der Grenzlinie 1 in Bild 3.5 nicht zur Instabilität der Windenergie-Erzeugungsanlage oder zu ihrer Trennung vom Netz führen. Der Spannungswert bezieht sich, wie in Bild 3.5 dargestellt, auf den größten Wert der drei verketteten Netzspannungen.“
- d.
Absatz 17 wird wie folgt gefasst:
„(17) Spannungsstützung bei Netzfehlern durch Blindstromeinspeisung
- a)
Geltungsbereich
- i)
Bei einem Verlauf des größten Wertes der drei verketteten Netzspannungen oberhalb der Grenzlinie 1 in Bild 3.5 müssen von allen Windenergie-Erzeugungseinheiten die Anforderungen an die Spannungsstützung bei Netzfehlern durch Blindstromeinspeisung nach den folgenden Buchstaben b und c erbracht werden.
- ii)
Bei einem Verlauf des größten Wertes der drei verketteten Netzspannungen unterhalb der Grenzlinie 1 und oberhalb der Grenzlinie 2 in Bild 3.5 darf von den Anforderungen an die Spannungsstützung bei Netzfehlern nach den folgenden Buchstaben b und c in folgender Weise abgewichen werden:
- •
Die folgenden Anforderungen an die Spannungsstützung bei Netzfehlern durch Blindstromeinspeisung müssen nur so weit erfüllt werden, wie es das Netzanschlusskonzept der Windenergie-Erzeugungseinheit ermöglicht.
- •
Sollte beim Durchfahren des Fehlers die einzelne Windenergie-Erzeugungseinheit instabil werden oder der Generatorschutz ansprechen, ist in Abstimmung mit dem jeweiligen Netzbetreiber eine kurzzeitige Trennung derWindenergie-Erzeugungsanlage (KTE) vom Netz erlaubt.
- iii)
Bei einem Verlauf des größten Wertes der drei verketteten Netzspannungen unterhalb der Grenzlinie 2 in Bild 3.5 ist eine KTE vom Netz immer erlaubt. Die Anforderungen nach den folgenden Buchstaben b und c an die Spannungsstützung bei Netzfehlern durch Blindstromeinspeisung müssen nur so weit erfüllt werden, wie es das Netzanschlusskonzept der Windenergie-Erzeugungseinheit ermöglicht.
- b)
Grundsätzliches Verhalten:
- i)
Bei Auftreten einer Signifikanten Spannungsabweichung müssen dieWindenergie-Erzeugungseinheiten die Spannung durch Anpassung (Erhöhung oder Absenkung) desBlindstroms IB stützen.
- ii)
Die Blindstromabweichung (ΔIB) derWindenergie-Erzeugungseinheit muss dabei proportional zurRelevanten Spannungsabweichung ΔUr (ΔIB / IN = K * ΔUr / UN) sein und in dem Bereich (definiert durch 0≤ K≤ 10) liegen, der in Bild 3.6 gezeigt wird.
- iii)
Die Konstante K muss zwischen 0 und 10 einstellbar sein.
- iv)
Die Schwankungsbreite des eingespeisten Blindstroms, der sich aus der eingestellten Blindstrom-Spannungscharakteristik ergibt, muss zwischen –10 Prozent und +20 Prozent des Nennstroms liegen.
- v)
An die Höhe des
Blindstroms IB werden folgende Anforderungen gestellt:- a.
3-polige Fehler: Windenergie-Erzeugungseinheiten müssen technisch in der Lage sein, einenBlindstrom IB von mindestens 100 Prozent des Nennstroms einzuspeisen.
- b.
1,2-polige Fehler: Windenergie-Erzeugungseinheiten müssen technisch in der Lage sein, einenBlindstrom IB von mindestens 40 Prozent des Nennstroms einzuspeisen. Die Einspeisung des Blindstroms darf die Anforderungen an das Durchfahren von Netzfehlern nicht gefährden.
- vi)
Während Signifikanter Spannungsabweichungen Us kann derWirkstrom IW zugunsten der Blindstromeinspeisung und zur Sicherung der Anlagenstabilität ausreichend abgesenkt werden.
- c)
Zeitverlauf:
- i)
Das dynamische Verhalten der Blindstromstützung wird durch die Sprungantwort des Blindstroms charakterisiert, wie sie näherungsweise infolge von Netzkurzschlüssen auftreten kann.
- ii)
Im Fall einer
Signifikanten Spannungsabweichung muss dieSprungantwort des Blindstroms folgende Werte einhalten:- a)
Anschwingzeit : 30 ms
- b)
Einschwingzeit : 60 ms
- iii)
Bei stetigem Spannungsverlauf darf der Blindstrom keine Unstetigkeiten aufweisen, die nicht durch die Blindstrom-Spannungscharakteristik nach Bild 3.6 vorgesehen sind und die die Netzqualität in negativer Weise beeinflussen können. Dies gilt insbesondere auch für den Übergang zwischen dem Betrieb bei Spannungsabweichungen ΔU innerhalb desSpannungstotbands Ut und dem Betrieb beiSignifikanter Spannungsabweichung Us .
Bild 3.6: Prinzip der Spannungsstützung bei Netzfehlern bei Windenergie-Erzeugungseinheiten “- e.
Absatz 18 ist nicht anzuwenden.
- f.
Absatz 19 ist nicht anzuwenden.
- g.
Absatz 20 wird wie folgt gefasst:
„Bei Entfernungen zwischen den Windenergie-Erzeugungseinheiten derWindenergie-Erzeugungsanlage und demNetzverknüpfungspunkt , die zu einer Unwirksamkeit der Spannungsregelung führen, kann der Netzbetreiber von den Betreiberinnen und Betreibern derWindenergie-Erzeugungsanlage fordern, dass der Spannungseinbruch amNetzverknüpfungspunkt gemessen und die Spannung an demselben Punkt abhängig von diesem Messwert geregelt wird. DieWindenergie-Erzeugungseinheiten müssen daher in der Lage sein, statt der Spannung an der Unterspannungsseite des Maschinentransformators eine Bezugsspannung zu verwenden, die außerhalb derWindenergie-Erzeugungseinheit liegt. Diese kann messtechnisch oder in geeigneter Weise in Abstimmung mit dem Netzbetreiber rechnerisch ermittelt werden.”
- h.
Abschnitt 3.3.13.6 ist nicht anzuwenden.
- i.
Abschnitt 3.3.13.7 ist nicht anzuwenden.
- III)
-
An Kapitel 9.2 werden folgende Definitionen angefügt:
„
- 1.
„Anschwingzeit “ ist die charakteristische Größe der Sprungantwort. Es handelt sich um die Zeit zwischen sprunghaftem Eintritt einerSignifikanten Spannungsabweichung Us und erstmaligem Erreichen des Toleranzbandes um denStationären Endwert des Blindstroms IB . DieAnschwingzeit umfasst die Zeit des Erkennens einerSignifikanten Spannungsabweichung sowie die Anregelzeit der Blindstrom-Regelung.
- 2.
„Betriebsbereite installierte Wirkleistung Pbb inst “, auch als „Nennwirkleistung“ bezeichnet, ist die Summe der Nennwirkleistungen der betriebsbereitenWindenergie-Erzeugungseinheiten innerhalb einerWindenergie-Erzeugungsanlage . Ausgenommen sindWindenergie-Erzeugungseinheiten , die sich in Revision befinden oder defekt sind.
- 3.
„
Blindstrom IB “ ist der gesamte Blindstrom, der aus den Mitsystemkomponenten (Indizierung mit „1”) des Grundschwingungsanteils von Strom und Spannung auf der Niederspannungsseite des Maschinentransformators ermittelt wird: mitunterstrichen: komplexe Größe; „*“: konjugiert komplexe Größe.- 4.
„Blindstromabweichung ΔIB “ ist die Abweichung desBlindstroms IB vom 1-Minuten-Mittelwert.
- 5.
„Einschwingzeit “ ist die charakteristische Größe der Sprungantwort. Es handelt sich um die Zeit zwischen dem sprunghaften Eintritt einerSignifikanten Spannungsabweichung Us bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Einschwingvorgänge so weit abgeklungen sind, dass derBlindstrom IB im Toleranzband um denStationären Endwert liegt und dort verbleibt.
- 6.
„Gestörter Betrieb “ ist ein Betriebszustand derWindenergie-Erzeugungsanlage , bei dem ein oder mehrere ihrer Systeme nicht konzeptgemäß arbeiten.
- 7.
„Installierte Wirkleistung Pinst “ ist die Summe der Nennwirkleistungen derWindenergie-Erzeugungseinheiten innerhalb einerWindenergie-Erzeugungsanlage .
- 8.
„Leistungsdiagramm “ ist das Wirkleistungs-Blindleistungs-Diagramm (PQ-Diagramm) derWindenergie-Erzeugungsanlage amNetzverknüpfungspunkt .
- 9.
„Momentane Blindleistung Qmom “ ist der momentane Wert der Blindleistung einerWindenergie-Erzeugungsanlage amNetzverknüpfungspunkt imVerbraucherzählpfeilsystem .
- 10.
„Momentane Wirkleistung Pmom “ ist der momentane Wert der am Netzverknüpfungspunkt eingespeisten Wirkleistung.
- 11.
„Nennbetriebspunkt einerWindenergie-Erzeugungsanlage “ ist der Betrieb einerWindenergie-Erzeugungsanlage unter Abgabe vonBetriebsbereiter installierter Wirkleistung Pbb inst bei Nennspannung und Nennfrequenz imUngestörten Betrieb .
- 12.
„Netzverknüpfungspunkt “ ist der Netzpunkt, an dem dieWindenergie-Anschlussanlage an das Netz des Netzbetreibers angeschlossen ist.
- 13.
„
Relevante Spannungsabweichung ΔUr “ ist der Anteil derSpannungsabweichung ΔU , mit dem dieSpannung U1 über die Grenzen desSpannungstotbands Ut hinaus abweicht. Innerhalb desSpannungstotbands Ut ist dieRelevante Spannungsabweichung (ΔUr) gleich null:- •
Wenn: Δ U> Ut : Δ Ur =Δ U – Ut
- •
Wenn: Δ U< –Ut : Δ Ur =Δ U + Ut
- •
Sonst: Δ Ur = 0
- 14.
„Signifikante Spannungsabweichung ΔUs “ ist eineSpannungsabweichung ΔU mit einem Betrag, der größer als dasSpannungstotband Ut ist.
- 15.
„Spannung U1 “ ist die Spannung, die aus den Mitsystemkomponenten des Grundschwingungsanteils von Strom und Spannung auf der Niederspannungsseite des Maschinentransformators ermittelt wird.
- 16.
„Spannungsabweichung ΔU “ ist die Abweichung derSpannung U1 vom 1-Minuten-Mittelwert. Eine Spannungsabweichung mit negativem Vorzeichen entspricht einem Spannungseinbruch. Eine Spannungsabweichung mit positivem Vorzeichen entspricht einer Spannungserhöhung.
- 17.
„Spannungstotband Ut “ entspricht 10 % der Nennspannung, kann aber mit Einverständnis des Netzbetreibers, zum Beispiel bei Anwendung einer kontinuierlichen Spannungsregelung, auch reduziert beziehungsweise gleich null gesetzt werden.
- 18.
„Sprungantwort des Blindstroms IB “ ist der zeitliche Verlauf desBlindstroms IB infolge einer sprunghaften Änderung derSpannung U1 .
- 19.
„Stationärer Endwert “ desBlindstroms IB ist der Wert desBlindstroms IB in Abhängigkeit derSpannung U1 im eingeschwungenen Zustand.
- 20.
„Statische Blindleistungskompensation “ ist eine nicht rotierende Einrichtung, die als geregelte Blindleistungsquelle oder Blindleistungssenke eingesetzt werden kann.
- 21.
„Strom I1 “ ist eine Mitsystemkomponente des Strangstroms an der Niederspannungsseite des Maschinentransformators.
- 22.
„Ungestörter Betrieb “ ist ein Betriebszustand derWindenergie-Erzeugungsanlage , bei dem alle Systeme derWindenergie-Erzeugungsanlage konzeptgemäß arbeiten.
- 23.
„Verbraucherzählpfeilsystem (VZS) “ ist ein einheitliches Zählpfeilsystem für Verbraucherinnen und Verbraucher sowie Erzeugerinnen und Erzeuger.
- 24.
„Vereinbarte Anschlusswirkleistung PAV ” ist die zwischen Netzbetreiber und Anschlussnehmer vereinbarte Wirkleistung.
- 25.
„Verfügbare Blindleistung Qvb “ ist der maximal mögliche Wert der Blindleistung, den eineWindenergie-Erzeugungsanlage amNetzverknüpfungspunkt sowohl übererregt als auch untererregt zur Verfügung stellen kann; sie ist abhängig vom Betriebspunkt (Momentane Wirkleistung Pmom und Spannung amNetzverknüpfungspunkt ).
- 26.
„Verfügbare Wirkleistung Pvb “ ist der maximal mögliche Wert der Wirkleistungseinspeisung derWindenergie-Erzeugungsanlage amNetzanschlusspunkt .
- 27.
„Windenergie-Anschlussanlage “ ist die Gesamtheit aller Betriebsmittel, die erforderlich sind, um eine oder mehrere Einheiten zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windenergie an das Netz eines Netzbetreibers anzuschließen.
- 28.
„Windenergie-Erzeugungsanlage “ ist eine Anlage, in der sich eine oder mehrere Einheiten zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windenergie (Windenergie-Erzeugungseinheit ) befinden. Dies umfasst auch die Anschlussanlage und alle zum Betrieb erforderlichen elektrischen Einrichtungen.Windenergie-Erzeugungsanlagen sind Einheiten zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windenergie. Diese können entweder einzeln oder über eine interne Windparkverkabelung verbunden an ein Netz angeschlossen werden. EineWindenergie-Erzeugungsanlage kann aus unterschiedlichen Typen vonWindenergie-Erzeugungseinheiten bestehen.
- 29.
„Windenergie-Erzeugungseinheit “ ist eine einzelne Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windenergie. EineWindenergie-Erzeugungseinheit vom Typ 1 liegt vor, wenn ein Synchrongenerator direkt mit dem Netz gekoppelt ist. EineWindenergie-Erzeugungseinheit vom Typ 2 liegt vor, wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist.
- 30.
„
Wirkstrom IW “ ist der gesamte Wirkstrom, der aus den Mitsystemkomponenten (Indizierung mit „1“) des Grundschwingungsanteils von Strom und Spannung ermittelt wird: mitunterstrichen: komplexe Größe; „*“: konjugiert komplexe Größe.“
(2) Dabei muss dieWindenergie-Erzeugungsanlage in jedem möglichen Arbeitspunkt gemäß Leistungsdiagramm betrieben werden können. Die Bilder 3.3d bis 3.3f zeigen die Mindestanforderung an die Blindleistungsbereitstellung im Teillastbetrieb (10 % ≤ Pmom / ∣Pbb inst∣ < 100 %) am Netzverknüpfungspunkt. Die PQ-Diagramme sind den Bildern 3.3a bis 3.3c zugeordnet. In diesen Bildern sind jeweils der größte abzudeckende Blindleistungsbereich und das zugehörige Spannungsband angegeben. Die Abszisse gibt die zur Verfügung zu stellende Blindleistung Qvb, bezogen auf den Betrag der Betriebsbereiten installierten Wirkleistung Pbb inst in Prozent, an. Die Ordinate gibt die Momentane Wirkleistung Pmom (im Verbraucherzählpfeilsystem negativ) bezogen auf den Betrag der Betriebsbereiten installierten Wirkleistung Pbb inst in Prozent an.
(2) Dabei muss dieWindenergie-Erzeugungsanlage in jedem möglichen Arbeitspunkt gemäß Leistungsdiagramm betrieben werden können. Die Bilder 3.3d bis 3.3f zeigen die Mindestanforderung an die Blindleistungsbereitstellung im Teillastbetrieb (10 % ≤ Pmom / ∣Pbb inst∣ < 100 %) am Netzverknüpfungspunkt. Die PQ-Diagramme sind den Bildern 3.3a bis 3.3c zugeordnet. In diesen Bildern sind jeweils der größte abzudeckende Blindleistungsbereich und das zugehörige Spannungsband angegeben. Die Abszisse gibt die zur Verfügung zu stellende Blindleistung Qvb, bezogen auf den Betrag der Betriebsbereiten installierten Wirkleistung Pbb inst in Prozent, an. Die Ordinate gibt die Momentane Wirkleistung Pmom (im Verbraucherzählpfeilsystem negativ) bezogen auf den Betrag der Betriebsbereiten installierten Wirkleistung Pbb inst in Prozent an.
(3) Jeder Punkt innerhalb der umrandeten Bereiche in den Bildern 3.3d, 3.3e oder 3.3f muss innerhalb von vier Minuten angefahren werden können. Die Anforderung dazu kann sich je nach der Situation im Netz ergeben und eine vorrangige Bereitstellung von Blindleistung vor der Wirkleistungsabgabe bedeuten. Die Fahrweise wird zwischen den Betreiberinnen und Betreibern der Windenergie-Erzeugungsanlage und dem Betreiber des Übertragungsnetzes abgestimmt. In dem Bereich 0 % < Pmom/ ∣Pbb inst∣ < 10 % darf die Windenergie-Erzeugungsanlage nicht mehr Blindleistung als 10 % des Betrags der vereinbarten Anschlusswirkleistung PAV aufnehmen (untererregter Betrieb) oder abgeben (übererregter Betrieb). Sofern die Windenergie-Erzeugungsanlage über diese Mindestanforderung hinaus im Bereich 0 % < Pmom/ ∣Pbb inst∣ < 10 % mit einer Regelung der zur Verfügung stehenden Blindleistung betrieben werden kann, wird die Fahrweise zwischen den Betreiberinnen und Betreibern der Windenergie-Erzeugungsanlage und dem Betreiber des Übertragungsnetzes abgestimmt.
(4) Die Regelung nach Bild 3.4 und die Regelung zur Wiederkehr von Wirkleistung nach Rückkehr der Frequenz auf einen Wert f ≤ 50,05 Hz können im ungestörten Betrieb wahlweise dezentral oder zentral ausgeführt werden. Für den Fall von Störungen innerhalb der übergeordneten Regelung der Windenergie-Erzeugungsanlage sind bei Überfrequenz geeignete Maßnahmen zur Wirkleistungsreduktion von Windenergie-Erzeugungseinheiten dezentral bereitzuhalten.
(5) Auf Anforderung des Netzbetreibers (zum Beispiel per Funkrundsteuerung oder Ähnlichem) ist die Funktion zum automatischen Wiederankoppeln an das Netz zu blockieren.
Bild 3.3b: Mindestanforderung an die netzseitige Blindleistungsbereitstellung von Windenergie-Erzeugungsanlagen für das Netz (Variante 2)
Bild 3.3c: Mindestanforderung an die netzseitige Blindleistungsbereitstellung von Windenergie-Erzeugungsanlagen für das Netz (Variante 3)
(8b) Die Bildunterschrift zu Bild 3.1, nach der Spannungsgradienten von kleiner/gleich 5 Prozent pro Minute innerhalb der im Bild 3.1 angegebenen Spannungsbänder zulässig sind und nicht zur Trennung der Windenergie-Erzeugungsanlagen führen dürfen, gilt auch hier.
Abschnitt 3.3.8.2. Blindleistungsbereitstellung im Teillastbetrieb
Bild 3.3d: PQ-Diagramm der Windenergie-Erzeugungsanlage am Netzverknüpfungspunkt im Verbraucherzählpfeilsystem (VZS) für Bild 3.3a (Variante 1)
(13) Einpolige, zweipolige und dreipolige Kurzschlüsse (jeweils mit und ohne Erdberührung) oder störungsbedingte symmetrische und unsymmetrische Spannungseinbrüche dürfen oberhalb der Grenzlinie 1 in Bild 3.5 nicht zur Instabilität der Windenergie-Erzeugungsanlage oder zu ihrer Trennung vom Netz führen. Der Spannungswert bezieht sich, wie in Bild 3.5 dargestellt, auf den größten Wert der drei verketteten Netzspannungen.
Bild 3.3f: PQ-Diagramm der Windenergie-Erzeugungsanlage am Netzverknüpfungspunkt im Verbraucherzählpfeilsystem (VZS) für Bild 3.3c (Variante 3)
(17) Spannungsstützung bei Netzfehlern durch Blindstromeinspeisung
- a)
Geltungsbereich
- i)
Bei einem Verlauf des größten Wertes der drei verketteten Netzspannungen oberhalb der Grenzlinie 1 in Bild 3.5 müssen von allen Windenergie-Erzeugungseinheiten die Anforderungen an die Spannungsstützung bei Netzfehlern durch Blindstromeinspeisung nach den folgenden Buchstaben b und c erbracht werden.
- ii)
Bei einem Verlauf des größten Wertes der drei verketteten Netzspannungen unterhalb der Grenzlinie 1 und oberhalb der Grenzlinie 2 in Bild 3.5 darf von den Anforderungen an die Spannungsstützung bei Netzfehlern nach den folgenden Buchstaben b und c in folgender Weise abgewichen werden:
- •
Die folgenden Anforderungen an die Spannungsstützung bei Netzfehlern durch Blindstromeinspeisung müssen nur so weit erfüllt werden, wie es das Netzanschlusskonzept der Windenergie-Erzeugungseinheit ermöglicht.
- •
Sollte beim Durchfahren des Fehlers die einzelne Windenergie-Erzeugungseinheit instabil werden oder der Generatorschutz ansprechen, ist in Abstimmung mit dem jeweiligen Netzbetreiber eine kurzzeitige Trennung der Windenergie-Erzeugungsanlage (KTE) vom Netz erlaubt.
- iii)
Bei einem Verlauf des größten Wertes der drei verketteten Netzspannungen unterhalb der Grenzlinie 2 in Bild 3.5 ist eine KTE vom Netz immer erlaubt. Die Anforderungen nach den folgenden Buchstaben b und c an die Spannungsstützung bei Netzfehlern durch Blindstromeinspeisung müssen nur so weit erfüllt werden, wie es das Netzanschlusskonzept der Windenergie-Erzeugungseinheit ermöglicht.
- b)
Grundsätzliches Verhalten:
- i)
Bei Auftreten einer Signifikanten Spannungsabweichung müssen die Windenergie-Erzeugungseinheiten die Spannung durch Anpassung (Erhöhung oder Absenkung) des Blindstroms IB stützen.
- ii)
Die Blindstromabweichung (ΔIB) der Windenergie-Erzeugungseinheit muss dabei proportional zur Relevanten Spannungsabweichung ΔUr (ΔIB / IN = K * ΔUr / UN) sein und in dem Bereich (definiert durch 0 ≤ K ≤ 10) liegen, der in Bild 3.6 gezeigt wird.
- iii)
Die Konstante K muss zwischen 0 und 10 einstellbar sein.
- iv)
Die Schwankungsbreite des eingespeisten Blindstroms, der sich aus der eingestellten Blindstrom-Spannungscharakteristik ergibt, muss zwischen –10 Prozent und +20 Prozent des Nennstroms liegen.
- v)
An die Höhe des
Blindstroms IB werden folgende Anforderungen gestellt:
- a.
3-polige Fehler: Windenergie-Erzeugungseinheiten müssen technisch in der Lage sein, einen Blindstrom IB von mindestens 100 Prozent des Nennstroms einzuspeisen.
- b.
1,2-polige Fehler: Windenergie-Erzeugungseinheiten müssen technisch in der Lage sein, einen Blindstrom IB von mindestens 40 Prozent des Nennstroms einzuspeisen. Die Einspeisung des Blindstroms darf die Anforderungen an das Durchfahren von Netzfehlern nicht gefährden.
- vi)
Während Signifikanter Spannungsabweichungen Us kann der Wirkstrom IW zugunsten der Blindstromeinspeisung und zur Sicherung der Anlagenstabilität ausreichend abgesenkt werden.
- c)
Zeitverlauf:
- i)
Das dynamische Verhalten der Blindstromstützung wird durch die Sprungantwort des Blindstroms charakterisiert, wie sie näherungsweise infolge von Netzkurzschlüssen auftreten kann.
- ii)
Im Fall einer
Signifikanten Spannungsabweichung muss die
Sprungantwort des Blindstroms folgende Werte einhalten:
- a)
Anschwingzeit: 30 ms
- b)
Einschwingzeit: 60 ms
- iii)
Bei stetigem Spannungsverlauf darf der Blindstrom keine Unstetigkeiten aufweisen, die nicht durch die Blindstrom-Spannungscharakteristik nach Bild 3.6 vorgesehen sind und die die Netzqualität in negativer Weise beeinflussen können. Dies gilt insbesondere auch für den Übergang zwischen dem Betrieb bei Spannungsabweichungen ΔU innerhalb des Spannungstotbands Ut und dem Betrieb bei Signifikanter Spannungsabweichung Us.
(i) Die Blindleistung bezieht sich auf die Mitsystemkomponente der Strom-/Spannungs-Grundschwingung gemäß IEC 61400-21 Ed. 2*) Annex C.
(ii) Die Mindestanforderung entspricht der Erfüllung der nach den Absätzen 2, 7, 8, 11 und 17 festgelegten Anforderungen an der Unterspannungsseite des Maschinentransformators.
(iii) Es ist zulässig, diese Anforderungen unter Verwendung eines anderen Bezugspunkts (zum Beispiel der Oberspannungsseite des Maschinentransformators) zu erfüllen, wenn das gleiche Betriebsverhalten am Netzanschlusspunkt nachgewiesen wird.
Bild 3.6: Prinzip der Spannungsstützung bei Netzfehlern bei Windenergie-Erzeugungseinheiten