Die Qualität der Stromversorgung
Die Spannungsqualität ist neben der Versorgungszuverlässigkeit und der Stabilität der Netzfrequenz eines von drei Kriterien der Versorgungsqualität in elektrischen Verteilnetzen. Die Zunahme an dezentraler Einspeisung mit Photovoltaikanlagen, an Speicherung mit Batterien und an flexiblen Verbrauchern führt dazu, dass Fragen zu Auswirkungen auf die Spannungsqualität und deren Beurteilung immer mehr im Fokus stehen. Aufgrund der komplexen Zusammenhänge in der Praxis und unter Berücksichtigung von wechselnden Zuständen im Stromnetz ist es schwierig, Stromnetze wirtschaftlich zu optimieren. Für einen technisch korrekten und kosteneffizienten Betrieb der Verteilnetze der Zukunft ist es eminent wichtig zu verstehen, welchen Einfluss verschiedene Netzvarianten und Belastungszustände auf die Netzstabilität und die Spannungsqualität haben und wodurch kritische Zustände hervorgerufen werden.
Messkampagnen
Die Norm EN 50160 definiert die Anforderungen an die Spannung in öffentlichen Elektrizitätsversorgungsnetzen. In diesem Projekt wird mit Messkampagnen in verschiedenen Stromnetzen untersucht, welche Auswirkungen Geräte und Anlagen, wie beispielsweise Photovoltaikanlagen und Ladegeräte für die Elektromobilität, auf die Einhaltung der Norm EN 50160 haben und wie gross die Qualitätsreserve in Bezug auf die Grenzwerte gemäss der Norm ist. In Verteilnetzen von IB-Murten und fünf weiteren Verteilnetzbetreibern werden während zweieinhalb Jahren Spannungsqualitäts- und Leistungsdaten erfasst. Dabei steht das Niederspannungsnetz, an das die Kund*innen direkt angeschlossen sind, im Vordergrund, da dort die stärksten Auswirkungen auf die Spannungsqualität auftreten. Gemessen wird in Trafostationen, Verteilkabinen und bei den Kund*innen. Damit ist es möglich, ein umfassendes Bild der Spannungsqualität in den untersuchten Stromnetzen zu erhalten.
Projektziel
Das Ziel dieses Projektes ist, dem Bundesamt für Energie BFE, der Eidgenössischen Elektrizitätskommission ElCom und den Verteilnetzbetreibern auf Basis von Messungen in Verteilnetzen und einer umfassenden Datenanalyse die wirtschaftlichen Potentiale durch die Anwendung verschiedener Methoden beim Netzbau und Netzbetrieb aufzuzeigen. Hierbei werden die Varianten «Überwachung durch Messung», «Smart Grid» und «Netzausbau/Netzverstärkung» miteinander verglichen. Die Ergebnisse des Projekts werden dabei helfen, die Niederspannungsnetze trotz grossen Veränderungen bei Einspeisung, Verbrauch und Speicherung von Strom wirtschaftlich weiterzuentwickeln und eine hohe Versorgungsqualität zu gewährleisten.
Das Projektteam
Das Labor für Elektrizitätsnetze der Berner Fachhochschule in Biel leitet das Projekt und führt gemeinsam mit der Fachhochschule Westschweiz in Sion die Forschungsarbeiten aus. Für die Messkampagnen stellt der Messgerätehersteller Camille Bauer Metrawatt eigene Spannungsqualitäts-Messgeräte zur Verfügung. Die Messkampagnen erfolgen in Zusammenarbeit mit den Verteilnetzbetreibern AEW, Energie Service Biel/Bienne, Energie Thun, IB-Murten, Primeo Energie, Repower und Services Industriels de Genève. Die Aktivitäten des Projekts wurden im Dezember 2021 gestartet und die Analysen werden im März 2024 mit der Veröffentlichung des Schlussberichts abgeschlossen.
