Zur sicheren Kompensation der Blindleistung darf die Blindleistungsbereitstellung durch die PV-Wechselrichter nicht von der aktuellen Wetterlage oder der Tages- bzw. Nachtzeit abhängen. Gemäß den bekannten Netzanschlussbedingungen ist ein Arbeitsbereich vergleichbar mit Bereich (I) in Bild 6 als Standard anzusehen. Dieser Bereich ist jedoch für die zuverlässige Blindleistungskompensation nur bedingt geeignet, da eine direkte Abhängigkeit der Blindleistung von der aktuellen Wirkleistung gegeben ist. Wird diese Abhängigkeit eliminiert (Bereich(II)), so kann der volle Blindleistungsstellbereich genutzt werden. Da die Eigenversorgung vieler PV-Wechselrichter jedoch durch den PV-Generator erfolgt, ist dafür zu sorgen, dass Blindleistung auch bei nicht vorhandener DC-Leistung zur Verfügung gestellt werden kann (Bereich (III)). Diese auch als Q@Night bezeichnete Funktion wird durch aktuelle Wechselrichtermodelle unterstützt [6]. Die eingesetzten Wechselrichter verfügen über den vollen PQ-Arbeitsbereich gemäß der Bereiche II und III in Bild 6.
Wie die aufgenommenen Messreihen zeigten, stellt aus technischer Sicht das Blindleistungsmanagement durch PV-Wechselrichter eine sehr gute Lösung dar. Die PV-Wechselrichter konnten zu jeder Zeit sowohl kapazitive wie auch induktive Blindleistungen innerhalb des Referenzsystems mit sehr guten dynamischen Eigenschaften ausregeln. Zudem kann durch die flexible Ansteuerung je nach netztechnischer Gegebenheit auch bedarfsorientiert zeitweise eine alternative Blindleistungsfahrweise realisiert werden.
5 Zusammenfassung und Fazit
Im Rahmen des Beitrags wurde ein Referenzsystem vorgestellt, an dem exemplarisch die Nutzung von PV-Anlagen zum Eigenverbrauch und Blindleistungsmanagement demonstriert wurde. Neben den allgemeinen Ausführungen zum Eigenverbrauch wurde die Eignung von Standardlastprofilen zur Auslegung von Eigenverbrauchsanlagen gezeigt.
Die Anforderungen des Blindleistungsmanagements für den zukünftigen Verteilnetzbetrieb wurden skizziert und darauf basierend ein Vorschlag für den Betrieb von Erzeugungsanlagen entwickelt. Dieser kombiniert aktuelle Verfahren und unterstützt somit den effizienten und flexiblen Betrieb zukünftiger Verteilnetze.
Die Eignung von PV-Systemen zum Blindleistungsmanagement wurde für die lokale Blindleistungskompensation des Referenzsystems demonstriert. Darüber hinaus wurde aufgezeigt unter welchen Rahmenbedingungen die Blindleistungskompensation mittels PV-Systemen Kostenvorteile gegenüber reinen Kompensationseinrichtungen hat.
6 Danksagung
Die Autoren danken dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie und dem Projektträger Jülich für die Förderung des dieser Veröffentlichung zugrunde liegenden Projektes „PV-Integrated“ (FKZ: 0325224B). Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren.
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