In einem praktischen Feldversuch wurde die Praxistauglichkeit der Q(U)-Betriebsweise von PV-Wechselrichtern unterschiedlicher Hersteller unter teils extremen Betriebsbedingungen getestet.
Insbesondere wurde geprüft und auch bestätigt, dass mit der Q(U)-Regelstrategie weiterhin ein stabiler Netzbetrieb möglich ist. Die Ergebnisse der umfangreichen Messungen und auch die Ermittlung der Stützpunkte der Q(U)-Kennlinie sind in einem gemeinsamen Abschlussbericht zusammengefasst.
Die starke Zunahme von netzgekoppelten, dezentralen Erzeugungsanlagen, insbesondere von Photovoltaikanlagen stellt die Netzbetreiber vor neue Herausforderungen. So wie Verbrauchsanlagen zu Spannungsabsenkungen führen, bewirken Erzeugungsanlagen Spannungserhöhungen am Einspeiseort, die vorgegebene Grenzwerte nicht überschreiten dürfen. Die herkömmliche Methode, diesem Effekt entgegenzuwirken sind kostenintensive Netzverstärkungen oder die Abregelung der Einspeisewirkleistung.
Die Ziele der Energiepolitik und voraussichtlich weiter fallende Anlagenpreise bei PV-Anlagen lassen erwarten, dass deren Anzahl weiterhin zunimmt. Damit stößt die Aufnahmefähigkeit der Netze zunehmend an Grenzen. In Schwachlastzeiten würden die zulässigen Spannungsgrenzwerte lokal überschritten, wenn nicht entsprechende Gegenmaßnahmen getroffen werden.
Eine kostengünstige Alternative zu Netzverstärkungen ist die Nutzung der Möglichkeiten moderner Wechselrichter. Wechselrichter wandeln den Gleichstrom der PV-Module in Wechselstrom um, der dann direkt in das Netz eingespeist wird. In der Vergangenheit wurden Wechselrichter so konstruiert, dass sie möglichst reine Wirkleistung in das Netz einspeisen. Neue Wechselrichter können aber auch so parametriert werden, dass sie zusätzlich Blindleistung erzeugen. Durch die Aktivierung der so genannten Q(U)-Regelung (Q= Formelzeichen für die Blindleistung, U=Formelzeichen für die (Netz)Spannung) wird erreicht, dass der Wechselrichter abhängig von der Höhe der Netzspannung induktive oder kapazitive Blindleistung einspeist und so einer lokalen Spannungsanhebung oder Spannungsabsenkung entgegenwirkt. Damit erhöht sich die Aufnahmefähigkeit der Netze für zusätzliche Erzeugungsanlagen und es wird erreicht, dass Netzverstärkungen nicht oder erst später notwendig werden. Die Wirkleistungseinspeisung wird durch die Q(U)-Regelung nicht beeinflusst.
Nachteil der Nutzung der Möglichkeiten moderner Wechselrichter ist die komplexere Parametrierung dieser Geräte. Bis sich wieder Standards etablieren, die z.B. über Ländereinstellungen pauschal aktiviert werden, ist es notwendig, dass der Netzbetreiber exakte Vorgaben betreffend der Wechselrichterparametrierung in Übereistimmung mit der aktuellen Vorschriftenlage liefert. Damit gewährleistet ist, dass diese Parametriervorgaben auch im Gerät umgesetzt wurde, verlangen die Netzbetreiber vor der Inbetriebnahme der Anlage ein Protokoll der Parametrierung. Details sind dem Rundschreiben 1/2014 und der Homepage des Netzbetreibers zu entnehmen.
Bei konkreten Fragen zur Q(U)-Regelung steht Ihnen unsere Netzplanung (Hr. DI(FH) Christian Elbs, Tel +435574 9020-73729, Mail: christian.elbs@vorarlbergnetz.at) gerne zur Verfügung. Da es eine Vielzahl an Wechselrichterherstellern und –typen gibt, die sich in ihren Parametriermöglichkeiten stark unterscheiden, empfiehlt es sich, direkt mit dem Wechselrichterhersteller Kontakt aufzunehmen, um die Vorgehensweise für die konkrete Parametrierung zu erfragen.