Die Energiewende stellt Netzbetreiber und Industrieunternehmen vor immense Herausforderungen. Dezentrale Einspeisung, volatile erneuerbare Energien und zunehmende Lasten erfordern ein intelligentes Netzmanagement. Smart Grids spielen dabei eine entscheidende Rolle, da sie eine effiziente Steuerung und Überwachung der Stromnetze ermöglichen. Eine essenzielle Komponente für den stabilen Netzbetrieb ist die Gewährleistung der Power Quality (PQ). Hier setzt A. Eberle mit innovativen Lösungen an, die Netzqualität erfassen, analysieren und aktiv regulieren.
Abb. 1: Schematische Darstellung eines Smart Grids mit Power Quality-Messpunkten
NETZQUALITÄT ALS BASIS FÜR EIN STABILES SMART GRID
Moderne Stromnetze sind komplex und empfindlich gegenüber Störungen. Schwankungen in Spannung und Frequenz, Oberwellen und Flicker-Effekte beeinträchtigen die Netzqualität und können zu erheblichen Problemen bei Verbrauchern und Versorgern führen. Ohne eine präzise Überwachung und intelligente Regelung drohen häufigere Netzausfälle, höhere Wartungskosten und eine reduzierte Energieeffizienz.
Ein Beispiel aus der Praxis zeigt, wie ein großer Energieversorger durch den Einsatz smarter Netzanalysatoren die Netzqualität signifikant verbessern konnte. Dabei wurden gezielt Lastflüsse analysiert und Spannungsprobleme frühzeitig erkannt, was zu einer optimierten Netzführung führte. Besonders in Ballungsräumen, in denen Energieflüsse hochdynamisch sind, hilft eine kontinuierliche Überwachung, kritische Netzsituationen zu vermeiden und das Netz resilienter zu machen.
DIE LÖSUNGEN VON A. EBERLE FÜR NETZQUALITÄT UND NETZREGELUNG
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, bietet A. Eberle ein umfassendes Portfolio an leistungsfähigen Mess- und Regelgeräten an.
1. PQ-Boxen: Mobile Netzanalysatoren für höchste Flexibilität
Die PQ-Box-Serie von A. Eberle ist speziell für die mobile Analyse von Netzqualitätsparametern entwickelt. Die Geräte ermöglichen hochpräzise Messungen und sind einfach zu bedienen. Typische Einsatzbereiche umfassen:
• Fehleranalyse in Industrieanlagen und Versorgungsnetzen
• Temporäre Messungen zur Ursachenforschung bei Netzstörungen
• Unterstützung bei der Integration erneuerbarer Energien sowie energieintensiven Kunden (z. B. Datenzentren)
Ein Anwendungsbeispiel zeigt, wie eine PQ-Box erfolgreich in einem Stadtwerk eingesetzt wurde, um wiederkehrende Spannungsschwankungen zu identifizieren und entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten. Durch die erfassten Messwerte konnten präzise Korrekturen an der Netzregelung vorgenommen werden, was langfristig zu einer verbesserten Spannungsstabilität führte.
Abb. 2: PQ-Box im Einsatz zur mobilen Netzqualitätsanalyse
Gleichzeitig konnten mit dem Einsatz der PQ-Box Erzeugungsanlagen identifiziert werden, die ihre nach VDE-AR-N 4105 (Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz) erlaubten Störemmissionen teilweise überschritten. Mithilfe der bereits ermittelten Messwerte konnten in den Kundenanlagen Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Insbesondere bei Industrieunternehmen mit empfindlichen Produktionsprozessen ist eine hohe Netzqualität entscheidend, um Maschinenstörungen und Produktionsausfälle zu vermeiden.
In den letzten Jahren rückten die Supraharmonischen bis 150 kHz immer weiter in den Fokus. Hochfrequente Störemissionen, z. B. durch moderne Erzeugungsanlagen oder durch das Laden von Elektro-Autos, treffen auf hochsensible Elektronik, wie z. B. in Touch-Bedienelementen. Die Anzahl an Störungen nimmt kontinuierlich zu, was nun auch die Normen weltweit dazu bewegt, ihre Grenzwerte in diesem hochfrequenten Bereich zu erweitern. Vorreiter ist die IEC 61000-2-2, welche die Verträglichkeitspegel im öffentlichen Niederspannungsnetz beschreibt. Sie umfasst den Frequenzbereich bis 150 kHz bereits seit 2018.
2. Festinstallierte PQ-Analysatoren für langfristige Netzüberwachung
Neben mobilen Lösungen bietet A. Eberle festinstallierte Netzanalysatoren wie den PQI-DA smart und den PQI-DE. Diese Geräte ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung der Netzqualität und fungieren als Frühwarnsysteme für Netzbetreiber und Industriekunden. Vorteile dieser Lösungen sind:
• Echtzeit-Datenanalyse für präventive Instandhaltung
• Automatisierte Meldungen bei kritischen Netzereignissen
• Langfristige Verbesserung der Netzstabilität
Ein Praxisfall zeigt, wie ein großer Verteilnetzbetreiber durch den Einsatz des PQI-DA smart seine Netzstörungen um 30 % reduzieren konnte. Durch eine detaillierte Langzeitanalyse wurden kritische Lastspitzen erkannt und Lastflüsse optimiert. Dies führte nicht nur zu einer stabileren Versorgung, sondern auch zu einer Reduzierung von Blindleistungsverlusten. Die präzisen Messdaten dieser Analysatoren sind außerdem essenziell für die zukünftige Netzplanung und ermöglichen eine bessere Integration er- neuerbarer Energien.
3. LVRSys®: Intelligente Spannungsregelung für die Niederspannung
Die massive und notwendige Investition in erneuerbare Energieerzeugungsanlagen, insbesondere durch Photovoltaik, stellte nahezu jeden Energieversorger vor Herausforderungen. Die vorangetriebene Mobilitätswende, hin zur E-Mobilität, verschärft die Situation nochmals dramatisch. Den meisten Energieversorgern bleibt hier nur der Netzausbau, um die benötigte Leistung im Netz zu verteilen.
Stimmt das? Nein! Das Niederspannungsregelsystem LVRSys® bietet die Möglichkeit durch seine bedarfsgerechte Spannungsreglung Phasenunabhängig die Spannung auszuregeln. Bei einem photovoltaikdominierten Netz können Wechselrichter weiter einspeisen, während ohne Regelung eine Abschaltung drohen würde. Kehrt sich das Netzverhalten zu einem lastdominierten Netz kann das LVRSys® die Spannung heraufsetzten. Dabei benötigt LVRSys® keine externe Messtechnik und kann autark eingesetzt werden. Eine echte Plug and Play Lösung Made in Germany.
FAZIT: ZUKUNFTSSICHERE NETZQUALITÄT MIT A. EBERLE
Die Herausforderungen moderner Stromnetze erfordern innovati- ve Lösungen zur Messung, Analyse und Regelung der Netzqualität. Mit den mobilen PQ-Boxen, den festinstallierten PQ-Analysatoren PQI-LV, PQI-DA smart und PQI-DE, sowie dem LVRSys®-Niederspannungsregelsystem bietet A. Eberle ein umfassendes Portfolio für Smart Grids. Netzbetreiber und Industrieunternehmen profitieren von höherer Netzstabilität, geringeren Ausfallzeiten und einer effizienten Energieversorgung.
Zusätzlich ermöglichen detaillierte Analysen eine frühzeitige Erkennung von Netzproblemen, was eine proaktive Netzführung erlaubt. Die langfristigen Vorteile liegen in einer erhöhten Versorgungssicherheit und reduzierten Betriebskosten. Zukünftig wird die Bedeutung intelligenter Netzüberwachung und -regelung weiter zunehmen, da die Anforderungen an das Energiesystem immer komplexer werden. Mit den Lösungen von A. Eberle sind Netzbetreiber optimal auf die Herausforderungen der Zukunft vorbereitet.
Für weitere Informationen und individuelle Beratung stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
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