Auswirkungen von Netzstrukturänderungen und Randbedingungen auf die Sternpunktbehandlung von Mittelspannungsnetzen

Abstract:
Die fortschreitende Umstrukturierung der Verteilnetze belebt erneut die Fragestellung, welche Form der Sternpunktbehandlung in MS-Netzen die geeignetste ist. Insbesondere in ländlichen Regionen gewinnen durch die zunehmende Integration von dezentralen Erzeugeranlagen zusätzlich Randbedingungen an Bedeutung, die das Betriebsverhalten der Verteilnetze in Abhängigkeit von der Wahl der Sternpunktbehandlung unterschiedlich stark beeinflussen. Mit Hilfe von Berechnungsmodellen und unterstützenden Simulationen wurde systematisch untersucht, welche Auswirkungen diese Rahmenbedingungen auf Netze mit isoliertem Sternpunkt, Resonanzsternpunkterdung und niederohmiger Sternpunkterdung haben. Dadurch wird es ermöglicht, Netztopologien zu identifizieren, die als kritisch bezüglich dieser Einflussfaktoren zu bewerten sind und für die sich in Folge dessen neue Anforderungen an die Planungs- und Betriebsführungskonzepte ergeben. Am Beispiel höherharmonischer Erdfehlerstrombeiträge wird erläutert, wie diesen Bedingungen zukünftig Rechnung getragen werden kann. Hierzu wird ein Berechnungsmodell zur Bestimmung einzelner Oberschwingungsanteile im Erdfehlerstrom vorgestellt. Dieses wurde in ein automatisiertes Softwaretool überführt, welches es erlaubt, den betroffenen Sammelschienenabschnitt mittels einer überschaubaren Zahl an Parametern möglichst detailliert abzubilden. Dadurch kann mit geringem Aufwand eine Aussage getroffen werden, ob die höherharmonischen Erdfehlerströme in einem Netz kritische Ausmaße erreichen können und gegebenenfalls Maßnahmen zur Einhaltung der technischen Erfordernisse getroffen werden müssen.