Autor: Sven Niedermeier, Asset Management, EWE NETZ GmbH
Mit dem punktuellen Einsatz von regelbaren Ortsnetztransformatoren haben EWE NETZ und auch andere Netzbetreiber mittlerweile einige Erfahrungen gesammelt. Weniger erprobt ist der gebündelte Einsatz auf einzelnen Abschnitten im Mittelspannungsnetz geschweige denn die Ausrüstung des kompletten Versorgungsbereiches eines 110/20 kV-Transformators. Die beiden letzten Untersuchungen wurden im Rahmen von enera durchgeführt.
Werden rONT punktuell eingesetzt, so ergeben sich Vorteile durch das breitere nutzbare Spannungsband im jeweils unterlagerten Niederspannungsnetz. Werden rONT aber gebündelt eingesetzt, so lässt sich auch das nutzbare Spannungsband zusätzlich auch im entsprechenden Mittelspannungsnetzbereich erweitern. Je größer der Bereich, desto größer sind auch die Freiheiten in Netzplanung und Netzführung.
Die Ausrüstung kleinerer zusammenhängender Netzabschnitte ist hilfreich bei lokalen Spannungshaltungsproblemen im Mittelspannungsnetz, die z. B. durch eine mit der Zeit wachsende Anzahl von dezentralen Einspeisern hervorgerufen wird. In diesem Fall können für die Systemführung in den betroffenen Gebieten andere Grenzwerte hinterlegt werden und es können sich so weitere Freiheiten im Standardschaltzustand, aber auch in Umschaltszenarien ergeben.
Den Versorgungsbereich eines 110/20 kV-Trafos umfassend mit rONT auszustatten ist ein Szenario, dem heute nur wenig Beachtung geschenkt wird. Oft wird hier klassischer Netzausbau oder eine Anpassung der Regelungsstrategie des versorgenden Trafos bevorzugt. Ein sinnvoller Einsatz ist aber aus Sicht von enera dennoch in zwei plausiblen Szenarien denkbar. Zum einen könnten sich Netzbetreiber aufgrund von Flexibilität und Zukunftssicherheit der rONT dazu entscheiden, keine konventionellen Trafos mehr einzusetzen. Zum anderen könnten mit dem gleichzeitig voranschreitenden Ausbau von dezentralen Erzeugern und Verbrauchern (Elektromobilität, Wärmepumpen, etc.) derart inhomogene Netzbetriebsfälle entstehen, die nicht mehr durch zentrale Maßnahmen handhabbar sind bzw. bei denen ein Netzausbau volkswirtschaftlich nicht vertretbar ist. Ist der Ausbau einmal vollzogen, so lassen sich im gesamten Netzgebiet die Spannungsbänder optimal ausnutzen.
In Abbildung 1 kann man gut erkennen, das die rONT im Mittel über den gesamten Messzeitraum auf 2 bis 3 Stufungen pro Tag kommen. Zwar hat jede Anlage auch mal Tage, die deutlich über den Mittelwert hinausgehen, aber es wird kein instabiler Zustand erreicht. 20 Stufungen pro Tag sind im Mittel weniger als eine Stufung pro Stunde.
Abbildung 1: durchschnittliche und maximale Stufungsanzahl pro Tag
Aus Abbildung 2 ist erkennbar, dass alle rONT relativ kontinuierlich arbeiten und in Abbildung 3 wird deutlich, dass das Potenzial zum Ausgleich von Spannungsschwankungen noch längst nicht ausgeschöpft ist. Alle Systeme nutzen aktuell nur etwa ein Drittel der vorhandenen Stufen.
Abbildung 2: Stufenschaltungen der rONT über den Messzeitraum
Abbildung 3: Stufenschalterpositionen der rONT über den Messzeitraum
Abschließend lässt sich sagen, dass die Zielstellung im vollen Umfang erreicht wurde. Die Inbetriebnahme der geplanten regelbaren Ortsnetztransformatoren ist erfolgt, der Betrieb über die Demonstrationsphase war stabil und die Analyse hat keine Hinweise auf etwaige Instabilitäten gegeben.