Maximierung der Integration von erneuerbaren Energien und Optimierung der technischen Verluste durch eine verbesserte Steuerung, die auf einem intelligenten Transformator implementiert ist

Die Tests wurden im SYSLAB-Labor der Technischen Universität Dänemark im Rahmen des Forschungsprojekts ERIGrid durchgeführt, das Zugang zu den führenden europäischen Laboratorien bietet. Es wurde experimentell nachgewiesen, dass die koordinierte Steuerung eines intelligenten Transformators und verteilter Energieressourcen (DERs) wie Photovoltaik (PV), Windkraft, Batteriespeichersysteme (BESS), flexible Lasten und Elektrofahrzeuge (EVs) in der Lage ist, technische Verluste durch Leistungsrückfluss zu reduzieren und die Netzstabilität und die Einhaltung der Grid Codes zu verbessern, wenn ein hoher Anteil an erneuerbarer Erzeugung integriert wird.

transforma.smart   intelligenter Transformator, 20/0,4 kV, 630 kVA; 2 Windkraftanlagen von 10 und 11 kW; 3 PV-Anlagen von 10 kW; Dieselaggregat, 24 kW; B2B-Wandler, 26kW; Vanadium-Batterie, 12 kW; steuerbare Lastbänke, 18 kW; EV-Ladesäule und 3 Elektrofahrzeuge

Ormazabal Lösung und Herausforderung:

Um den Nutzen der Kontrolltechniken eindeutig zu bewerten, wurde eine Reihe von repräsentativen Leistungsindikatoren festgelegt:

1. Maximierung des Anteils der erneuerbaren Energien im Netz (Aufnahmekapazität, kWh)
2. Reduzierung der technischen Stromverluste (finanzieller Anreiz für den Verteilerbetreiber)
3. Verbesserung der Netzstabilität durch Verlängerung der Lebensdauer von Energieanlagen

Ländliche (R) und städtische (U) Netzszenarien mit drei Spannungsregelungsstrategien: Keine Regelung (N), Stufenregelung (T), Blindleistung + Stufenregelung (QT), basierend auf Echtzeitmessungen von verschiedenen Knotenpunkten. Um die Funktionsfähigkeit des Regelsystems in einer realitätsnahen Umgebung zu testen, wurde anschließend eine 24-stündige flexible Testkonfiguration durchgeführt, die fast alle im Labor verfügbaren Ressourcen umfasste.

Entscheidende Vorteile für den Kunden:

• Die koordinierte Steuerung eines intelligenten Transformators und von DERs erhöht die Zuverlässigkeit des Netzes, verbessert die Integration erneuerbarer Energien und verlängert die Lebensdauer der Energieanlagen.
• Allein die Stufenregelung eines intelligenten Transformators verbessert die Integration der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien um 61,65 % im Vergleich zum Basisfall, bei dem keine Regelung verwendet wurde.
• Die kombinierte Regelung von Blindleistung und Stufenregelung reduziert die technischen Verluste um bis zu 9 %.