Schutztechnik im Wandel: VDE FNN analysiert Fehlerstromverhalten netzbildender Umrichter
Ein neuer Impuls des VDE FNN beleuchtet die Herausforderungen für die Schutztechnik durch netzbildende Umrichter (Grid Forming). Die Untersuchungen zeigen, wie veränderte Kurzschlussströme die Auslösezeiten von Schutzgeräten beeinflussen.
Mit der fortschreitenden Energiewende übernehmen netzbildende Umrichter (Grid Forming, GFM) zunehmend Aufgaben der Systemstabilität, die bisher primär von rotierenden Synchrongeneratoren erbracht wurden. Aufgrund ihrer integrierten Strombegrenzung stellen netzbildende Umrichter bei Kurzschlüssen im Netz jedoch deutlich geringere Fehlerströme bereit und zeigen ein völlig anderes dynamisches Verhalten. Ein aktueller Impuls des VDE Forum Netztechnik/Netzbetrieb (FNN) analysiert nun, wie sich dieses geänderte Verhalten auf bestehende Schutzkonzepte auswirkt.
In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ISE wurden im Rahmen des Projekts GFM-Benchmark Reallabor-Messdaten netzbildender Umrichter an Distanzschutzgeräten verschiedener Hersteller untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Fehlererkennung grundsätzlich weiterhin zuverlässig funktioniert und die Anregezeiten stabil zwischen 17 und 40 ms liegen. Allerdings offenbarten sich bei den Auslösezeiten in der ersten Schutzzone deutliche Streuungen von 35 bis 189 ms, da dynamische Regelungsvorgänge der Umrichter die Impedanzberechnung der Schutzgeräte beeinflussen können.
Der VDE FNN unterstreicht mit der Veröffentlichung die Notwendigkeit, das Zusammenspiel von Wechselrichterregelung und Schutztechnik systematisch weiterzuentwickeln. Neben weiterführenden EMT-Simulationen und Feldversuchen fordert der Verband einen branchenweiten Dialog zwischen Schutzgeräteherstellern, Netzbetreibern und Standardisierungsgremien. Ziel ist es, Selektivität und Auslösegeschwindigkeit von Schutzsystemen auch in künftigen, stromrichterdominierten Netzen lückenlos zu gewährleisten.
Quelle: https://www.vde.com/de/fnn/aktuelles/schutztechnik-im-wandel-der-energiewende
In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ISE wurden im Rahmen des Projekts GFM-Benchmark Reallabor-Messdaten netzbildender Umrichter an Distanzschutzgeräten verschiedener Hersteller untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Fehlererkennung grundsätzlich weiterhin zuverlässig funktioniert und die Anregezeiten stabil zwischen 17 und 40 ms liegen. Allerdings offenbarten sich bei den Auslösezeiten in der ersten Schutzzone deutliche Streuungen von 35 bis 189 ms, da dynamische Regelungsvorgänge der Umrichter die Impedanzberechnung der Schutzgeräte beeinflussen können.
Der VDE FNN unterstreicht mit der Veröffentlichung die Notwendigkeit, das Zusammenspiel von Wechselrichterregelung und Schutztechnik systematisch weiterzuentwickeln. Neben weiterführenden EMT-Simulationen und Feldversuchen fordert der Verband einen branchenweiten Dialog zwischen Schutzgeräteherstellern, Netzbetreibern und Standardisierungsgremien. Ziel ist es, Selektivität und Auslösegeschwindigkeit von Schutzsystemen auch in künftigen, stromrichterdominierten Netzen lückenlos zu gewährleisten.
Quelle: https://www.vde.com/de/fnn/aktuelles/schutztechnik-im-wandel-der-energiewende