Vermeidung kaskadierender Schutzauslösungen

Abstract:
Die Zunahme des Verbrauchs an elektrischer Energie in den letzten Jahrzehnten führte weltweit zu einem Ausbau und einer räumlichen Ausdehnung der synchron betriebenen AC-Netze sowie auch zu höheren Spannungsebenen. Technische und wirtschaftliche Vorteile des Verbundbetriebs führten in Europa zur Zusammenschaltung benachbarter Landesnetze, was zu einem synchron betriebenen Verbundnetz der UCTE (Union for the Coordination of Transmission of Electricity) führte, das heute mehr als 500 Millionen Menschen mit über 2300TWh versorgt. Hiermit erreichte man einerseits, dass größere und damit auch wirtschaftlichere Kraftwerke eingesetzt werden können und andererseits auch die Reserveleistung reduziert werden konnte. Gleichzeitig hatte das Übertragungsnetz eine höchstmögliche Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit erreicht. Im Zuge der Deregulierung und Privatisierung steigt derzeit die Belastung des Netzes. Damit verbunden sind Transport-Engpässe und eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit. Im Hinblick auf die globale Erwärmung und die nötige Reduktion der CO2-Emissionen wird es einen erheblichen Wandel der eingesetzten Ressourcen und des Energiemixes geben. Da die Übertragungs- und Verteilnetzstrukturen in der Vergangenheit an die bisherigen Erzeuger- und Laststrukturen angepasst wurden, sind jetzt erhebliche strukturelle und betriebliche Änderungen der Netze erforderlich. Großflächige Ausfälle und Blackouts in Amerika und Europa zeigen, dass der betriebsmäßig und wirtschaftlich günstige Zusammenschluss benachbarter Netze auch das Risiko unkontrollierbarer kaskadierender Ausfälle beinhaltet. Insbesondere dann, wenn diese Netze in bestimmten Bereichen sehr hoch ausgelastet sind, treten Stabilitäts- und Schutzprobleme auf.