Neue Technologie

Zu den statischen Kompensationsanlagen zählen Drosselspulen, die schon jetzt in vielen Amprion-Umspannanlagen installiert sind. Moderne Drosselspulen sind in Stufen regelbar und ähneln großen Transformatoren. Sie wirken spannungssenkend, daher schalten wir sie immer dann ins Netz, wenn die Spannung in einem Netzknoten zu hoch ist. Im gegenteiligen Fall, also bei zu niedriger Spannung, kommen Kondensatorbänke, sogenannte MSCDN (Mechanically Switched Capacitor with Damping Network)-Anlagen, zum Einsatz. Durch Kompensationsanlagen, sowohl Drosseln als auch MSCDN-Anlagen, können wir die Übertragungskapazität unserer Leitungen besser und effizienter für die Wirkleistungsübertragung nutzen. Darüber hinaus verbessern sie die Spannungsstabilität und -qualität des Übertragungsnetzes

STATCOM-Anlagen bestehen aus leistungselektronischen Komponenten, mit denen eine dynamische Spannungsanpassung im Stromnetz durchgeführt werden kann. Sie können eingesetzt werden, um das Spannungsniveau im Netz aufrechtzuerhalten. Mit ihnen ist die Blindleistung stufenlos und hochdynamisch einstellbar, sodass Amprion unmittelbar auf wechselnde Bedingungen im Netz reagieren und die Spannung stabilisieren kann.

Ein rotierender Phasenschieber ähnelt konstruktiv einem Generator in einem konventionellen Kraftwerk. Im Gegensatz zu einem Kraftwerksgenerator wird der rotierende Phasenschieber jedoch nicht von einer Turbine angetrieben, sondern bezieht seine Antriebsleistung aus dem elektrischen Netz. Die eingesetzte Synchronmaschine kann Blindleistung aufnehmen und bereitstellen und trägt somit zur Spannungshaltung bei. Der rotierende Phasenschieber reagiert dabei auf Ereignisse im Netz mit einer vergleichbar hohen Dynamik wie die STATCOM-Anlage und leistet damit ebenfalls einen Beitrag zur Netzstabilität. Er benötigt zur Verstellung des Betriebspunkts zwischen den Maximalwerten des spannungsabsenkenden und des spannungserhöhenden Betriebs jedoch einige Sekunden und ist damit bei diesen Betriebspunktänderungen etwas weniger dynamisch als die STATCOM-Anlage.

Zusätzlich bieten rotierende Phasenschieber zwei Vorteile: Zum einen stabilisieren sie die Frequenz im Übertragungsnetz. Die sich zum Netz synchron drehende Masse des Generators wirkt wie ein Schwungrad und dämpft Frequenzschwankungen im Netz. Dieser Effekt lässt sich durch eine zusätzliche, mit dem Generator gekoppelte Schwungmasse verstärken. Zum anderen können sie aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften sogenannte Kurzschlussleistung zur Verfügung stellen, die für einen sicheren Netzbetrieb unabdingbar ist.

Phasenschiebertransformatoren sind ein wesentlicher Bestandteil im Energiewendenetz. Sie sorgen dafür, dass Strom zuverlässig fließt und in Summe mehr Energie übertragen werden kann. Phasenschiebertransformatoren haben andere Aufgaben als herkömmliche Transformatoren. Mit ihrer Hilfe können die Netzbetreiber den Weg steuern, den der Strom nimmt. Normalerweise wählt er immer den Weg des geringsten Widerstands – er verteilt sich also nicht gleichmäßig. Das kann zu Problemen im Stromnetz führen, da die Leitungen nicht beliebig belastbar sind. Überschreitet beispielsweise die Menge des transportierten Stroms einen vorgegebenen Wert, muss die überlastete Leitung abgeschaltet werden. Mithilfe von Phasenschiebertransformatoren können diese Überlastungen vermieden werden, indem die sogenannte Wirkleistung des Stroms (auch Lastfluss genannt) auf bestimmten Leitungen gezielt erhöht oder verringert wird.