Untersuchung der FRT-Fähigkeit eines Hydrogenerators unter besonderer Berücksichtigung des Back-Swing-Effekts
Stabilitätsuntersuchungen sind seit langem ein wichtiges Thema im Netzbetrieb und helfen, einen sicheren Betrieb des Netzes zu gewährleisten. Methoden zur Verifikation der Stabilität sind in den Netzanschlussbedingungen definiert und umfassen unter anderem die Überprüfung der Fault Ride Through (FRT) Fähigkeit von Stromerzeugungsanlagen, d.h. die Fähigkeit der Anlagen, bei definierten Spannungseinbrüchen ohne Verlust ihrer Stabilität mit dem Netz verbunden zu bleiben. Diese Verifikation geschieht oft durch Simulation, bei größeren Anlagen (rund > 10 MW) ist dies stets der Fall. Bei kleineren Anlagen ist es vor allem dann die übliche Vorgehensweise, wenn es sich um eine projektspezifisch ausgelegte Anlage handelt, was etwa bei Wasserkraftanlagen den Regelfall darstellt. In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Methoden zur Untersuchung der FRT-Fähigkeit analysiert. Es werden zwei verschiedene Ansätze zum Erzeugen eines Spannungseinbruches überprüft, welche den FRT wesentlich beeinflussen und damit auch zu einem unterschiedlichen Anlagenverhalten führen.
Einerseits wird der Spannungseinbruch durch eine geregelte Fehlerimpedanz am Netzanschlusspunkt verursacht, andererseits erfolgt die Simulation eines Spannungseinbruches durch die Modifikation der das Netz darstellenden Ersatzspannungsquelle. Schließlich werden im Artikel auch die Parameter der Ersatzschaltung identifiziert und analysiert, welche einen maßgeblichen Einfluss auf die FRT-Fähigkeit haben. Im Artikel wird besonders Rücksicht auf den vor allem bei leistungsschwächeren Maschinen auftretenden Back-Swing-Effekt genommen.
Abbildung 1: Polradwinkelverlauf ohne (a) und mit (b) Berücksichtigung des Back-Swing-Effekts
Der Artikel wird in der Zeitschrift e & i Ausgabe 1/2022 erscheinen.
