Power Quality in der Hochspannung / Netzqualitätsmessungen
Die elektrische Energieversorgung in der Mittel-Hoch-Höchstspannung ist heutzutage ähnlich wie in der Niederspannung einer Reihe von Veränderungen ausgesetzt.
Eine dieser Hauptveränderung ist die Abschaltung großer konventioneller Kraftwerke. Dadurch entsteht nicht nur eine Veränderung beim Wirkleistungslastfluss, sondern auch beim Blindleistungslastfluss. Als Konsequenz verändert sich demensprechend der Blindleistungskompensationsbedarf im Netz. Um den Blindleistungsbedarf gerecht werden zu können, werden immer häufiger Blindleistungskompensationsanlagen (MSCDN-Anlagen, STATCOM-Anlagen, Kompensationsdrosseln und rotierende Phasenschieber) installiert.
Eine weitere Veränderung sind Teilverkabelungen im Netz. Sogar in der Höchstspannung, wo in der Vergangenheit fast nur Freileitungen in Frage kamen, werden derzeit vermehrt Kabelabschnitte gebaut. Diese Kabelabschnitte besitzen im Vergleich zu einer Freileitung mit derselben Betriebsspannung und Übertragungsleistung einen deutlich höheren Kapazitätsbelag. Eine Folge dieser neuen Installationen ist, dass sie die Netzimepdanz sowohl bei 50Hz als auch bei höheren Frequenzen verändern. Dadurch besteht das Risiko, dass sich durch eine Verschiebung der Netzresonanzen eine Verschlechterung der Oberschwingungssituation im Netz ergibt.
Ein weiterer Punkt ist die Tatsache, dass der Oberschwingungsgehalt in der Niederspannung tendenziell steigt. Obwohl durch den Einsatz von Transformatoren eine galvanische Trennung zwischen der Niederspannung und der Mittel-, Hoch- und Höchstspannung gegeben ist, findet eine gewisse Übertragung von Oberschwingungen zwischen den Spannungsebenen statt.
Um sicherstellen zu können, dass sich die oben genannten Veränderungen nicht negativ auf die Netzqualität auswirken, sollten in regelmäßigen Abständen eine Messung und Beurteilung der Netzqualitätssituation an relevanten Knoten im Netz durchgeführt werden.
Des Weiteren empfiehlt sich bei der technischen Spezifikation für die Ausschreibung größer Anlagen (z.B. HGÜ-Anlagen und STATCOM-Anlagen) konkrete Messergebnisse der Hintergrundharmonischen zu dokumentieren, sodass der Hersteller eine realistische Vorbelastung des Netzes in der Auslegung der Anlage berücksichtigen kann.
Bei der Inbetriebnahme leistungselektronischer Anlagen findet eine Verifikation der Einhaltung von Emissionsgrenzwerten (z.B. Upost-Upre-Messung) statt, um sicher zu stellen, dass der Betrieb der Anlage keine unzulässige Netzrückwirkungen verursacht. Auch hierfür ist eine Messung und Beurteilung der Netzqualität ein geeignetes Instrument, um eine herstellerneutrale Bewertung über die Einhaltung der Grenzwerte nachzuweisen.
