Zusammenfassung
Ein stabiler Stromnetzbetrieb ist heute ohne die Synchrongeneratoren der konventionellen Kraftwerke nicht möglich, weil die derzeit dominierende Art der Wechselrichterregelung erneuerbarer Energien auf eine extern gebildete Netzspannung angewiesen ist. Ein grundlegender Paradigmenwechsel in der Wechselrichterregelung ist daher nötig, um in Zukunft rein wechselrichterbasierte und klimaneutrale Stromnetze zu ermöglichen. Dieser Beitrag zeigt die zukünftige Bedeutung dieser neuen Art der Regelung von Wechselrichtern für die Systemstabilität und damit verbundene Einschränkungen auf.
Abstract
Today, stable power system operation is not possible without synchronous generators of conventional power plants, because the control of converters of renewable energy sources currently requires an externally provided grid voltage. Therefore, a fundamental paradigm shift in converter control is needed to enable fully converter based and climate neutral power systems. This paper presents the future relevance of this new kind of converter control for power system stability and related limitations.
Über die Autoren
Christian Schöll hat Technische Kybernetik an der Universität Stuttgart studiert und war im Anschluss als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Stromerzeugung und Automatisierungstechnik am Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart tätig. Wesentliche Ergebnisse dieses Beitrags sind während dieser Zeit entstanden. Seit 2021 ist er Ingenieur im Team Systemverhalten der strategischen Netzplanung bei der TransnetBW GmbH.
Hendrik Lens promovierte 2009 an der TU-Darmstadt und ist nach einer Industrietätigkeit in der Energieversorgung seit 2016 Professor für Kraftwerks- und Netzsysteme an der Universität Stuttgart, wo er die Abteilung Stromerzeugung und Automatisierungstechnik am Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik leitet. Seine Forschung beschäftigt sich mit der Dynamik, Regelung und Stabilität von Stromerzeugungsanlagen sowie Energieversorgungssystemen. Dabei liegt ein Fokus auf Wechselwirkungen zwischen Erzeugung, Verbrauch, Speicherung, Übertragung und Handel elektrischer Energie.
Danksagung
Die in diesem Beitrag vorgestellten Ergebnisse sind im Rahmen des Forschungsprojekts VerbundnetzStabil entstanden, welches durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) finanziell gefördert wurde (Förderkennzeichen: 0350015D).
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Research ethics: Not applicable.
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Author contributions: The author have accepted responsibility for the entire content of this manuscript and approved its submission.
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Competing interests: The authors state no conflicts of interest.
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Research funding: The results presented in this paper have been developed within the research project “VerbundnetzStabil”, which was financially supported by the Ministry of Economics and Climate Action (BMWK) (funding code: 0350015D).
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Data availability: Not applicable.
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