Multi-PV-LVRT

Mit dem »Low Voltage Ride Through« Test (LVRT ) wird das Verhalten von Wechselrichtern bei Spannungseinbrüchen untersucht. Die Regelbarkeit dieser Stromrichter erlaubt eine dynamische Stützung der Netzspannung. Da die Generatoren konventioneller Kraftwerke sukzessive substituiert werden, müssen auch Wechselrichter Kurzschlussströme einspeisen. Durch Blindstromeinspeisung wird in kritischen Zuständen die Wahrscheinlichkeit eines Blackouts minimiert. Ferner wird die regionale Ausbreitung des Netzfehlers verringert und so die Versorgungsqualität der Verbraucher erhöht. Ohne Netzstützung könnten Schutzelemente des Stromnetzes nicht ordnungsgemäß reagieren.

Im Megawattlabor des Fraunhofer ISE wurde das LVRTVerhalten von zahlreichen Wechselrichtern untersucht. Dabei lassen sich Parallelen im Verhalten der Prüflinge erkennen. Beispielsweise benutzen Geräte älteren Entwicklungsstands häufig Pulssperren, um Überströme bei dem Fehlereintritt zu verhindern. Sie können dadurch keinen kontinuierlichen Strom einspeisen und regeln den geforderten Blindstrom häufig langsamer ein. Nach Fehlerklärung ist die Netzspannung – bedingt durch die Inrush-Ströme des Einspeisetransformators – stark verzerrt. Viele Prüflinge steigern deshalb nach dem Fehler ihre Leistung nur sehr langsam. Hier und bei den häufigeren, zweipoligen Fehlern enthalten die Richtlinien nicht die für die Versorgungssicherheit erforderlichen Maßnahmen, sondern nur eine Minimalanforderung.

Ergänzend zu den Laborversuchen einzelner Prüflinge wird in Feldtests das Verhalten von großen Solarparks während Netzfehlern untersucht. Im Zusammenspiel der Wechselrichter mit den netzseitigen Betriebsmitteln (Mittelspannungskabel und Transformatoren) und dem Netzanschlusspunkt können unerwartete Resonanzen auftreten. Sie können zu Abschaltungen führen und stellen hohe Anforderungen an die Regelung der Wechselrichter. Ferner liefern die Feldversuche wertvolle Hinweise zum Verhalten von Wechselrichtern an schwachen, meist ländlichen Netzen und zur Überlagerung von Oberschwingungen. Diese – für die bessere Netzintegration erforderlichen – Daten können mit einem GPS-synchronisierten Messsystem hochgenau erfasst werden. Sie dienen auch zur Bestätigung und Verbesserung der Labortests.