Was ist der Unterschied zwischen einem Mikronetz und einem Stromnetz?

Das fortschrittliche elektrische System entwickelt sich aufgrund der dezentralen Produktion von erneuerbarer Energie und der Einführung fortschrittlicher Funktionen, die das Design und den Betrieb elektrischer Energieversorgungssysteme transformieren, schnell weiter. Mikronetze und herkömmliche Energieversorgungsnetze liefern beide Strom, unterscheiden sich jedoch in Struktur und Design. Ihre Unterschiede betreffen nicht nur ihre Dimensionen, sondern auch funktionale und systematische Merkmale.

In diesem Beitrag werden wir einen technischen Vergleich zwischen Mikronetzen und Versorgungsstromnetzen detailliert darstellen. Lassen Sie uns beginnen.

Vergleich——Mikronetze: Mehr als nur kleine Netze

 Andersartiges Design

• Energieversorgungsnetze sind dafür gemacht, Strom an verschiedene geografische Standorte zu liefern und Verbindungen zwischen verschiedenen Nutzern sowie dem Übertragungs- und Verteilungssystem herzustellen. Diese Systeme bieten eine leistungsstarke, zuverlässige Möglichkeit, mit anderen Worten, die Versorgung unabhängig von den Systemanforderungen oder einem nicht funktionierenden Bauteil aufrechtzuerhalten.
• Während Mikronetze in ihrem Design unterschiedlich sind und lokalisierte Betriebsziele haben. Sie liefern Strom an bestimmte Bereiche, wie Gebäude, Krankenhäuser, Militärbasen usw. Sie optimieren nicht den Energieübertrag für die Region, konzentrieren sich jedoch auf die Stromerhaltung für unterschiedliche Lasten und verwalten lokale Produktions- und Speichermittel.
• Einfach ausgedrückt bietet ein Stromnetz eine Optimierung des Maßstabs, und Mikronetze führen Kontrolloptimierung durch.

Designziel: Massensicherheit vs. lokale Kontinuität

• Der Betrieb von Energieversorgungsnetzen basiert auf einem miteinander verbundenen System zur Gewährleistung zuverlässiger Betriebsabläufe auf unterschiedlichen Ebenen. Wenn in System eins ein Generator nicht funktioniert, wird Strom aus einem anderen Teil des Systems geliefert.
• Mikronetze basieren nicht auf fernen Ressourcen, da sie mit unterschiedlichen zuverlässigen Planungen entsprechend der Lastversorgung, der Speicherkompatibilität und lokalen Kontrollentscheidungen einhergehen; sie bieten auch Isolation, wenn eine Störung auftritt.

Systemgrenzen

• Energieversorgungsnetze, die im Besitz von regulierten Versorgungsunternehmen sind und durch diese betrieben werden, bieten eine genaue Trennung zwischen dem Produktionssystem, dem Übertragungs- und Verteilungssystem.
• Während Mikronetze auf den Grenzen der Nutzer beschränkt sind, die im Besitz bestimmter Organisationen oder Institutionen sind.
• Integrierte Erzeugung, Lasten und Steuerungen unter einer Behörde.

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Systemtopologie und Netzwerkstruktur

Die elektrische Struktur und Topologie des Stromsystems helfen dabei, Fehler im Stromfluss und die Stabilität des Systems zu finden, wenn Fehler auftreten.

Energieversorgungsnetz

Radiales und genetztes Verteilungssystem

• Stromnetze werden durch radiale oder genetzte Designs entworfen. Bei radialen Systemen fließt der Strom von Umspannwerken zu den Netzanbindungen der Kunden. Dieses Design ermöglicht einfache Funktionen und Schutzmaßnahmen.
• Bei einem genetzten System verursachen verschiedene Verbindungen zwischen den Netzanbindungen einen Stromfluss auf unterschiedlichen Wegen, wenn eine einzelne Leitung nicht funktioniert.
• Die Interconnection dieser Wege ist wichtig für ein zuverlässiges System, da es bei auftretenden Fehlern Strom liefert.

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Große Flächenabdeckung

• Stromnetze über ein größeres Gebiet, das sich von einer Stadt bis in ein anderes Land erstreckt. Strom wird in größeren Kraftwerken erzeugt und über längere Strecken geliefert, bevor er von einem Verteilungssystem akzeptiert wird.
• In diesem großflächigen Betrieb arbeiten verschiedene Generatoren gleichzeitig, Lastschwankungen werden im gesamten System gleichmäßig verteilt, und lokale Störungen beschränken die Gesamtwirkung.

Hohe Kurzschlussfestigkeit

• Wenn im Stromnetz Fehler auftreten, übernimmt ein anderer Generator gleichzeitig den Fehlerstrom. Infolgedessen treten hohe Kurzschlussstromstärken auf, was eine einfache Fehlersuche mit Schutzvorrichtungen und eine hohe Spannungsrückführung nach Abschluss des Fehlers ermöglicht.

Mikronetz

Kompakte Systeme

• Mikronetze werden unter bestimmten elektrischen Einschränkungen betrieben, wie z.B. in Gebäuden und Industrieanlagen. Produktionspunkte und Lasten befinden sich in unmittelbarer Nähe zueinander.
• Dieses kompakte Design zeigt die Verwendung von weniger Netzanbindungen, eingeschränkten Verbindungen und lokalisiertem Stromfluss.

Kurze Netzanbindungsleitungen

• Kleine Verteilungsleitungen minimieren Stromverluste mit unterschiedlichen Dynamiken des Systems. Fehler breiten sich leicht im System aus, Spannungsänderungen treten sofort auf, und es kommt zu einer geringeren natürlichen Dämpfung als bei großen Netzen.

Reduzierte Fehlerpegel und Systemsteifigkeit

Mikronetze verwenden inverterbetriebene Geräte wie Solar-PV-Batteriespeicher. Wechselrichter begrenzen den Fehlerstrom zum Schutz elektronischer Komponenten.

Infolgedessen sind Fehlerströme von geringerer Bedeutung, die Schutzsysteme sind hochsensibel, und das elektrische System ist schwach, was zu einer leichten Störung von Spannung und Frequenz führt.

Ingenieurtechnische Implikationen

Niedriges X/R-Verhältnis und Stabilitätsfaktor

Das X/R-Verhältnis definiert das Verhältnis zwischen der Reaktanz und dem Widerstand des Systems. Ein Stromnetz hat ein hohes X/R-Verhältnis, da es Übertragungsleitungen aus induktiven Materialien enthält. Mikrogrid-Netze hingegen haben niedrige x/r-Verhältnisse aufgrund kurzer Kabel, bei denen der Widerstand hoch ist.

Niedriges X/R-Verhältnis, was zu schnellen Spannungsänderungen, geringer natürlicher Dämpfung mit hoher Empfindlichkeit für Lastwechsel und Regelprozesse bei Wechselrichtern führt.

Reduzierte Trägheit

• Ein größer dimensioniertes Stromnetz verfügt über einen rotierenden Generator zur Speicherung kinetischer Energie. Die Trägheit definiert niederfrequente Variationen, wenn abrupte Änderungen auftreten.

Mikrogrids verfügen nicht über einen rotierenden Generator, was dazu führt, dass Frequenzänderungen schnell erfolgen; die Regelgeräte sollten sofort reagieren.

Stabilität basierend auf dem Regelprozess im Vergleich zur mechanischen Energie.

Spannungsabfälle und Impedanzempfindlichkeit

Für Mikrogrids haben geringe Impedanzänderungen erhebliche Auswirkungen auf die Spannung, da dieses System elektrisch klein ist. Infolgedessen treten hohe Spannungsvariationen auf, wenn die Last variiert.

Hohe Nachfrage nach koordinierter Spannungsregelung und hohe Empfindlichkeit hinsichtlich Kabellänge und Leitungsquerschnitt.

Regelsysteme und betriebliche Hierarchie

Stromnetzsteuerung

Größere Stromnetze werden mit mehrschichtigen Steueroperationen betrieben, bei denen Entscheidungen auf verschiedenen Überwachungsebenen getroffen werden.

Energiemanagementsystem (EMS)

Das Energiemanagementsystem wird auf einem hohen Betriebsniveau betrieben. Sein Hauptziel ist eine ordnungsgemäße Planung und Systemoptimierung. Zu seinen Hauptmerkmalen gehören

• Planung und Einsatz der Energieerzeugung sowie kostengünstige Betrieb von Kraftwerken
• Systembalance für Produktion und Nachfrage aufrechterhalten
• Erzeugungsplanung und -einsatz

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Verwaltungssystem für die Verteilung

• Dieses System verwaltet Mittel- und Niederspannungs-Vertriebssysteme näher an den Nutzern. Zu den Hauptmerkmalen gehören Spannungsregelung, Verlustminimierung, Ausfallmanagement und Wiederherstellung sowie die Neugestaltung von Zuleitungen.

SCADA

• SCADA bietet Echtzeitüberwachung und -steuerung, einschließlich Fernschaltung und Gerätesteuerung, kontinuierlicher Überwachung von Spannung, Strom und Leistungsfluss sowie Alarmüberwachung. SCADA hilft den Betreibern der Leitstellen, das Netz sofort zu überwachen und zu steuern.

Mikronetzsteuerung

Mikronetzcontroller (MGC)

• Das Hauptkomponenten eines Mikronetzes ist der Mikronetzcontroller, der verteilte Energiequellen, Speicher und Last verwaltet. Das Design des MGC umfasst

Zentralisiert:

• Ein einzelner Controller wird als Entscheidungsträger für das System verwendet.

Dezentralisiert:

• Verschiedene Controller verwalten die Betriebsabläufe von Generatoren und Geräten.

Hybrid:

• Zusammenarbeit mit zentraler Aufsicht und lokaler autonomer Steuerung.

Steuerungsebenen in Mikronetzen

Primäre Steuerung, sofortige Stabilisierung

Es handelt sich um Hochgeschwindigkeitssteuerungsebenen, die eine konstante Spannungsfrequenz gewährleisten, wenn ein Fehler auftritt.

Es verwendet Wechselrichterregelungsschleifen und arbeitet automatisch innerhalb von Millisekunden.

Die grundlegende Steuerung verhindert Systemschäden, wenn plötzliche Laständerungen auftreten.

Sekundäre Steuerung, Wiederherstellung

Wenn Stabilität eintritt, stellt die sekundäre Regelung verschiedene Faktoren auf nominale Werte wieder, die die Richtigkeit von Frequenzvariationen und die eingestellte Spannung auf den Sollwert betreffen.

Viele verschiedene Generatoren, und diese Schicht arbeitet je nach Anforderungen für Sekunden bis Minuten.

Tertiäre Regelung, Optimierung und Energiemanagement.

Hoher Mikrogrid-Regelungsgrad, der Effizienz durch das Dispatching von Generatoren und Batterien betreibt. Es verwaltet Energiekosten und steuert den Stromaustausch mit dem Versorgungsnetz.

Die tertiäre Regelung definiert importierte oder exportierte Leistung.

Frequenz- und Spannungsregelungssystem.

Traditionelle Regelung des Stromnetzes.

Stromnetze funktionieren durch rotierende synchronisierte Maschinen wie Dampfturbinen, Gasturbinen und Wasserkraftgeneratoren. Diese Maschinen bieten stabile Eigenschaften für das System.

Mechanische Trägheit von Turbinen.

Ein größerer Generator hat schwergewichtige rotierende Massen. Wenn ein Fehler auftritt, wie z.B. eine Erhöhung der Last oder Generatorverluste, bietet die gespeicherte kinetische Energie des rotierenden Rotors Widerstand gegen Frequenzvariationen. Diese verwaltet auf natürliche Weise die Frequenzänderungen, verlangsamt sie, gibt dem Regelungssystem Zeit, zu reagieren, und sorgt für Systemstabilität. Dieses Feature ist als Systemträgheit bekannt.

Reglerantwort zur Frequenzstabilisierung.

Die Turbine verfügt über einen Geschwindigkeitsregler, der die mechanische Eingangsleistung festlegt. So erhöht der Regler bei Frequenzverlusten den Brennstoff- oder Wasserzufluss. Die Generatorausgangsleistung erhöht sich, die Frequenz wird auf den nominalen Wert zurückgeführt.

Mit steigender Frequenz reduziert sich die mechanische Eingangsleistung. Dieses Gleichgewicht hält die Erzeugung und Lastanpassung im Netz aufrecht.

Starke Spannungsregelung.

Stromnetze weisen hohe Fehlerstrommerkmale auf, da verschiedene Generatoren angeschlossen sind. Dies schafft ein starkes elektrisches System, in dem die Spannung stabil ist und die Last variiert.

Spannung wird mit einem Generatorerregungssystem, einem Abgriffwechselgerät, geregelt. Transformator. durch Geräte zur Blindleistungskompensation.

Mikrogrid-Regelung.

Minimale mechanische Trägheit.

Der Wechselrichter hat keine rotierende Masse, die mit der Netzfrequenz konfiguriert ist. Somit existiert kein natürlicher kinetischer Energiespeicher. Die Frequenz variiert schnell, wenn der Fehler behoben ist.

Stabilitätsmerkmale basierend auf elektronischer Steuerung im Vergleich zur Physik

Droop-Control-Merkmale

• Zum Management der Generatorbetriebe wird Droop-Control eingesetzt, bei dem die Frequenz mit steigender aktiver Leistung sinkt. Die Spannung verringert sich, wenn die reactive Leistungsausgang steigt.

Was verschiedenen Wechselrichtern hilft, eine Last ohne direkte Verbindung als synchroner Generator zu teilen

Virtuelle Trägheitsalgorithmen

• Ein fortschrittlicher Regler, der zu virtueller Trägheit mit Inverterprogrammierung für die Reaktion auf Frequenzänderungen führt, da er mit rotierender Masse arbeitet. Wechselrichter fügen vorübergehend Energie hinzu oder absorbieren sie bei langsamen Frequenzvariationen, erhöhen die Stabilität bei Transienten und sind mit inselbetriebsfähigen Anwendungen kompatibel.

Schutzschemata und Fehlermanagement

Versorgungsystemschutz

Ein konventionelles Versorgungsverteilungssystem, das mit vorhersehbaren Stromfluss und hochfestem Fehlerstrom hergestellt ist

Zeit-Strom-Koordination

• Der Schutz durch Versorgungsunternehmen nutzt die Zusammenarbeit von Zeit und Strom. Schutzeinrichtungen wie Rückschalter, Relais und Sicherungen werden konfiguriert. So schließen die Geräte zuerst die Fehlerfunktionen.
• Wenn der Schutz downstream bei upstream-Einrichtungen nicht funktioniert, dann wird er betrieben.

Vorhersehbare unidirektionale Fehlerströme

• Für konventionelle Netze fließt der Strom von einem größeren zentralen Generator zur Last. Wenn ein Fehler auftritt, folgt der Strom einer einzigen Richtung. Der Wert des Fehlerstroms ist aufgrund synchroner Generatoren hoch.
• Schutzeinrichtungen verursachen Differenzierung in Fehlern von normalen Funktionen.

Mikronetzschutz

Bidirektionaler Energiefluss

Für Mikronetze fließt der Strom in verschiedene Richtungen, da Solarenergie, Batterien und lokale Generatoren Energie an benachbarte Lasten liefern.

Energie fließt auch zurück zu den Versorgungsnetzen.

Wenn ein Fehler auftritt, ist die Stromrichtung schwer vorherzusagen. Konventionelle Schutzschemata, die für einseitige Energiebewegung entwickelt wurden, können zu Auslösungen führen.

Herausforderungen im Microgrid-Engineering

Relais-Einstellungen

• Microgrids funktionieren mit verschiedenen Konfigurationen.
• netzgebundener Modus, Inselmodus, verschiedene Generationen-Konfigurationen
• Schutzeinstellungen sollten automatisch auf variierende Systembedingungen angewendet werden. Das Relais benötigte eine andere Einstellung, die je nach Betriebsmodus wechselt.

Kommunikationsunterstützte Schutzmaßnahmen

• Lokale Berechnungen können für Microgrids, die auf den Kommunikationsdaten von Geräten basieren, unwirksam sein. Dazu gehören Differentialschutzsysteme, richtungsabhängige Relais und controllerunterstützte Auslösungsentscheidungen.
• Kommunikation erhöht die Selektivität, indem sie eine Abhängigkeit von Datenverbindungen hinzufügt.

Anforderungen an schnellere Fehlererkennung

Microgrids haben eine niedrige Trägheit und kleine elektrische Dimensionen, was zu schnell sich ausbreitenden Störungen führt. Ein Schutzsystem ist daher wichtig, um Fehler schnell zu erkennen und diese im Vergleich zu herkömmlichen Netzen mit hoher Geschwindigkeit zu beseitigen.

Es verhindert Systemschäden im Inselbetrieb.

Lastmodellierung und Nachfragecharakteristik

Lastmodellierung des Stromnetzes

Die Planung von Versorgungsunternehmen wird durch verschiedene Merkmale definiert. Ein größeres Stromnetz liefert tagsüber verschiedenen Nutzern eine Versorgung, da nicht alle Nutzer zur gleichen Zeit die maximale Leistung nutzen.

Somit sind die Gesamtanforderungen des Systems vorhersehbar, und die Spitzenlast ist geringer als die Summe der einzelnen maximalen Lasten.

Lastklassifizierung von Microgrids

Microgrids liefern Strom an begrenzte Lasten innerhalb bestimmter Grenzen. Im Vergleich zur Fokussierung auf durchschnittliche Statistiken sollte die Last basierend auf funktionalen Merkmalen definiert werden.

Kritische Lasten

Diese Lasten bleiben auch während Ausfällen mit Strom versorgt, wie medizinische Geräte, Krankenhäuser, Rechenzentren und industrielle Sicherheitssysteme.

Nicht-kritische Lasten

Diese Lasten wurden vorübergehend vom stabilen System für eine begrenzte Produktion getrennt, wie z. B. HVAC-Systeme, unterstützende industrielle Prozesse und unwichtige Lichter.

Zuverlässigkeitsmetriken und Leistungsbewertung

Zuverlässigkeitsmessung in Stromnetzen

SAIDI: Durchschnittliche Unterbrechungsdauer des Systems

• SAIDI misst die durchschnittliche Nettounterbrechungszeit, die Benutzer über einen bestimmten Zeitraum, normalerweise für ein einzelnes Jahr, erleben. Es zeigt, dass Benutzer keinen Strom haben, und geringere SAIDI-Werte bieten ein gutes System.

SAIFI: Durchschnittliche Unterbrechungsfrequenz des Systems

• SAIFI wird verwendet, um die durchschnittliche Benutzererfahrung während von Stromunterbrechungen zu messen. Es zeigt die Häufigkeit von Unterbrechungen und hilft Versorgungsunternehmen, die Systembetriebsabläufe und Effizienz für Wartungsarbeiten zu messen.

CAIDI: Durchschnittliche Unterbrechungsdauer für Kunden

• CAIDI zeigt die durchschnittliche Wiederherstellungszeit für einen einzelnen Unterbrechungsfall.
• Es wird verwendet, um SAIDI geteilt durch SAIFI zu messen. Es definiert, wie schnell Versorgungsunternehmen den Service wiederherstellen, wenn ein Ausfall auftritt.

Leistungsbewertung von Mikronetzen

Kontinuität der kritischen Last

• Für die Hauptoperationen des Mikronetzes ist das wichtige System in Betrieb. Krankenhäuser, Rechenzentren und Industrien funktionieren weiter, auch wenn nicht-kritische Lasten angeschlossen sind.

Ereignisresilienz

Die Leistung des Mikronetzes wird bewertet, wenn bestimmte Störungen auftreten, wie z. B. Ausfälle des Versorgungsnetzes, schlechte Wetterbedingungen und Gerätefehler.

Funktionen zur Isolierung und Fortsetzung von Funktionen als ein wichtiges Indikatorfaktor.

Wiederherstellungsgeschwindigkeit während Störungen

Ein weiterer wichtiger Faktor für die schnelle Stabilität des Systems nach Fehlern ist die Übergangszeit für inselbetriebene Operationen, Frequenz- und Spannungswiederherstellung sowie die Wiederherstellung von getrennten Lasten.

Stromqualität und harmonische Verwaltung

Harmonisches Verhalten in großen Stromnetzen

Große miteinander verbundene Stromnetze minimieren Harmonische aufgrund ihrer Größe und elektrischen Eigenschaften. Die Hauptursachen sind verschiedene Generatoren und Lasten, die an unterschiedlichen Standorten angeschlossen sind.

Hohe Kurzschlussmerkmale führen dazu, dass das System elektrisch steif wird. Harmonic-Strom verbreitet sich fälschlicherweise über das System, statt sich an einzelnen Standorten zu konzentrieren.

Somit ist die Spannungsverzerrung geringer, und nichtlineare Lasten haben einen geringen Einfluss auf das System. Qualitätsprobleme der Energie sind leicht zu bewältigen.

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Herausforderungen bei der Erfüllung der IEEE 519 Harmonischen Begrenzungen

Die IEEE 519 legt Grenzen für harmonische Verzerrungen fest, um Geräte zu schützen und sichere Funktionen zu gewährleisten. Diese Grenzen aufrechtzuerhalten, wird für Mikrogrids schwierig, da Fehlerpegel eine geringe Spannungsverzerrung bieten. Der Wechselrichter-Schalter fügt harmonische Komponenten hinzu.

Interkonnektions- und Regulierungsfaktoren

• Wenn das Mikrogrid über ein Versorgungsnetzwerk funktioniert, operiert es nicht unabhängig, ohne technische Faktoren und reguläre Anforderungen zu erfüllen. Diese Regeln dienen dazu, Sicherheitsfaktoren anzubieten, ein stabiles Netz zu erstellen und zu verhindern, dass Fehler sich weiter ausbreiten. Daher beeinflussen Interkonnektionsvorschriften das Design und den Betrieb von Mikrogrids.

Interkonnektionsstandards

• Interkonnektionsstandards erläutern die technischen Faktoren, die Mikrogrids verwenden, um Verbindungen mit dem Versorgungsnetz herzustellen. Diese Standards sind. präzise Spannungssynchronisation, Frequenz und Phasenwinkel vor der Verbindungsphase.
• Sicherer Schalt- und Trennungsprozess.
• Einhaltung der Energiequalität und Schutzkoordination durch Versorgungsanlagen.

Anti-Inselungsschutz

• Das Hauptsicherheitsmerkmal ist der Anti-Inselungsschutz. Inselung tritt auf, wenn ein Teil des Systems nach einer fehlerhaften Trennung von der Hauptversorgungsquelle weiter betrieben wird. Die Bedingungen werden gefährlich, da
• Versorgungsbetreiber dazu führen können, dass Leitungen spannungsfrei gemacht werden. Spannung und Frequenz driften auf sichere Grenzen. Geräte können beschädigt werden.
• Anti-Inselungsschaltungen erkennen den Verlust der Netzverbindung.

Versorgungsgrenzen für Fehlertoleranz und Energieexport

Grenzen für den Beitrag von Fehlerströmen

Versorgungsunternehmen beschränken den Fehlerstrom für Mikrogrids, die Eigenschaften haben, um hinzuzufügen, wenn ein Fehler auftritt, um Druck auf Schutzvorrichtungen zu vermeiden. Dies führt zu einer Dimensionierung des Generators, der Konstruktion des Wechselrichters und dem Design des Schutzsystems.

Grenzen der Exportfähigkeit

Versorgungsunternehmen können die Leistung eines Mikrogrids, die ins Netz zurückgesendet werden kann, aufgrund hoher Exporte begrenzen.

Die resultierende Spannungserhöhung an Einspeisepunkten, Rückschutz-Koordinierung und Überlastverteilungseinrichtungen’

Auswirkungen auf das Design und Layout von Mikro-Netzen

Diese regulatorischen Einschränkungen wirken sich auf das Design des Systems aus, da ein zusätzliches Schutzgerät erforderlich ist. Das Steuerungssystem arbeitet mit Versorgungsmerkmalen zusammen.

Betriebsflexible Merkmale sind auf den netzgebundenen Betrieb beschränkt.

Skalierbarkeit und Systemerweiterungsgrenze

Die Skalierbarkeit des Stromnetzes

• Versorgungsnetze werden geschaffen, um langfristiges Wachstum zu unterstützen. Ihr Design beinhaltet Planungsspielräume, und Redundanzen bieten neue Lasten, Einspeisepunkte und Generatoren, die ohne grundlegende Systemfunktionen angeschlossen werden können. Die Hauptmerkmale sind
• verschiedene Umspannwerke und miteinander verbundene Einspeisepunkte. Zusätzliche Kapazität wurde dem Übertragungs- und Verteilungssystem hinzugefügt.

Nichtlineares Komplexitätswachstum von Mikro-Netzen

• Die Funktionen von Mikro-Netzen unterscheiden sich, wie neue Erzeugungsquellen und hinzugefügte Speichersysteme; Systemkomplikationen steigen überproportional anstelle von linear.
• Kleine Mikro-Netze sind einfach zu verwalten, aber Erweiterungen bieten neue elektrische Merkmale wie verschiedene Leistungsflusswege, hohe Anforderungen an die Zusammenarbeit von Wechselrichtern und unterschiedliches Fehlverhalten.

Schutzneugestaltung nach der Erweiterung

• Für Versorgungsnetze funktionieren die Schutz Einstellungen über längere Zeiträume. Während in Mikro-Netzen eine erweiterte Schutzbewertung erforderlich ist.
• Das Fehlerstromniveau variiert, und die Richtung des Leistungsflusses kehrt sich um. Bestehende Relaiszusammenarbeiten funktionieren nicht mehr.

Technische Perspektive schließen

Komplementäre Rollen in Energiesystemen

Versorgungsstromnetze sind optimiert, um in der großtechnischen Energieerzeugung und -übertragung zu operieren. Regionale Zuverlässigkeit mit Interkonnektivität und einer effektiven Hauptstromversorgung über längere Distanzen.

Während Mikro-Netze für die lokale Kontrolle und betriebliche flexible Merkmale arbeiten. Zusammenarbeit von verteilten Energiequellen, die dem Lastpunkt am nächsten sind, funktioniert gut, wenn ein Ausfall auftritt.

Ingenieure Entscheidungen durch praktische Faktoren

• Das Systemdesign basiert auf technischen Eigenschaften und nicht auf technologischen Faktoren. Die Hauptfaktoren umfassen elektrische Stabilitätsbedingungen und standortspezifische betriebliche Anforderungen, die ein zuverlässiges Leistungsniveau erfordern.

Fazit

Die Hauptunterschiede zwischen Mikrogroßnetzen und herkömmlichen Stromnetzen basieren auf dem Betriebskonzept, den Schutzsystemen und der Zuverlässigkeit des Betriebs und nicht nur auf ihrer Größe. Mikrogroßnetze sind wichtige Komponenten in fortschrittlichen Energiesystemen, die die Resilienz erhöhen, Verbindungen zu erneuerbaren Energien bieten und mit dezentralen Stromversorgungen kompatibel sind.

Im Gegensatz zur Ersetzung von Versorgungsnetzen erhöht es die Systemflexibilität und das stabile Verhalten. Mikrogroßnetze sind ein wichtiger Bestandteil fortschrittlicher Energiesysteme, da sie Resilienz bieten, eine hohe Verbindung zu erneuerbaren Energiequellen ermöglichen und mit dezentraler Stromversorgung kompatibel sind. Ihre Fähigkeit, sowohl im Netzverbund als auch im Insellbetrieb zu arbeiten, hilft dabei, Lasten zu versorgen, wenn ein Fehler auftritt oder das vorgelagerte Netz beschädigt ist, was das zuverlässige Verhalten und die Betriebseigenschaften des Systems erhöht.

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Häufig gestellte Fragen