Maßnahmen zur Vermeidung von Spannungszusammenbrüchen
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Ergebnisse<br />
5.1.4 Netzverhalten bei der Maßnahme „Umschaltung <strong>von</strong> Q- bzw.<br />
cos(ϕ)- auf U-Regelung“<br />
Um einem Spannungszusammenbruch, der mit einem Blindleistungsdefizit korreliert,<br />
entgegenzuwirken, kann bei Erreichen einer definierten Spannungsgrenze die Regelung der<br />
Synchrongeneratoren <strong>von</strong> Blindleistung = konst. bzw. cos(ϕ) = konst. auf Spannung = konst.<br />
umgestellt werden. In der Simulation wird ab einem Spannungswert <strong>von</strong> U = 0,9 p.u. (auf der<br />
110-kV-Ebene) auf Konstantspannungsregelung umgestellt. Der Sollwert der<br />
Spannungsregelung beträgt Usoll = 1 p.u. .<br />
Der Spannungszusammenbruch verzögert sich durch die „Regelungsumschaltung“ und tritt<br />
74 s nach Eintritt der Störung auf. Im 380-kV-Netz („01-380kV“) sinkt die Spannung bei<br />
t = 80 s auf U = 0,9 p.u. (vgl. Abbildung 5-1 "ohne <strong>Maßnahmen</strong>" t = 46 s bei U = 0,9 p.u.).<br />
Abbildung 5-5 zeigt den zeitlichen Verlauf der Blindleistung <strong>von</strong> ausgewählten<br />
Synchrongeneratoren. Der Anstieg der erzeugten Blindleistung der Synchronmaschine „01-<br />
SM“ bei t = 10 s ist eine Folge der Spannungsregelung und wird durch die gleichzeitig<br />
wirksame Blindleistungskonstantregelung <strong>zur</strong>ückgeführt. Bei t = 56 s sinkt die<br />
Klemmenspannung an der Synchronmaschine „04-SM“ auf U < 0.9 p.u. . Ab diesem<br />
Zeitpunkt ist die Blindleistungskonstantregelung deaktiviert und die eingespeiste<br />
Blindleistung steigt, um die Spannung konstant zu halten, bis die Ständerstrombegrenzung<br />
erreicht ist (t = 73 s). In weiterer Folge muss die eingespeiste Scheinleistung der<br />
Synchronmaschine reduziert werden, um bei sinkender Spannung den zulässigen<br />
Ständerstrom nicht zu überschreiten. Da die Wirkleistung konstant gehalten wird, muss die<br />
Blindleistungseinspeisung entsprechend reduziert werden.<br />
Der Verlauf der Blindleistung der Synchronmaschine „03-SM“ steigt ab t = 10 s kontinuierlich<br />
an. Dieser Generator wird auch im Normalbetrieb bei ungestörten Spannungsverhältnissen<br />
mit U-Regelung betrieben.<br />
Eine Erweiterung der Maßnahme „Umschaltung <strong>von</strong> Q- bzw. cos(ϕ)- auf U-Regelung“ ist die<br />
Umstellung des Schwellwertes <strong>von</strong> Uakt. = 0,90 p.u. auf Uakt. = 0,95 p.u. . Durch den neuen<br />
Wert für Uakt. wird bereits bei einem Spannungswert <strong>von</strong> U < 0,95 p.u. die<br />
Blindleistungskonstantregelung blockiert und der entsprechende Generator ist ab dem<br />
Erreichen dieses Spannungswertes spannungsgeregelt. Bei einem<br />
Spannungszusammenbruch wird somit um 8 s früher (im Vergleich zu „Umschaltung <strong>von</strong> Q-<br />
bzw. cos(ϕ)- auf U-Regelung; Uakt. = 0,90 p.u.“) vermehrt Blindleistung eingespeist. Diese<br />
vermehrte Blindleistungseinspeisung trägt <strong>zur</strong> Spannungsstützung bei. Eine erhöhte<br />
Spannung ermöglicht es den einspeisenden Generatoren wiederum, mehr Blindleistung<br />
einzuspeisen. In Abbildung 5-6 sind wiederum die unter 5.1.1 genannten Spannungsverläufe<br />
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