Regelung eines Schwungradspeichers mit doppeltgespeister Drehstromasynchronmaschine und Multilevel Matrixumrichters zur Sicherung der Momentanreserve in trägheitsarmen Netzen

Abstract:
Vorgestellt wird die Betriebsweise und Regelung eines Asynchronen Rotierenden Energie-System Stabilisators (ARESS) bestehend aus einer doppeltgespeisten Asynchronschleifringläufermaschine, die rotorseitig über einen Multilevel Matrix-Umrichter über- wie untersynchron drehzahlvariabel betrieben werden kann. Durch die Entkopplung der Drehzahl von der Netzfrequenz ist er in der Lage, eine größere gespeicherte kinetische Energie in Wirkleistung umzuwandeln als vergleichbare drehzahlstarre Generatoren, wenn es zum Absinken der Netzfrequenz kommt. Die Regelung der Anlage über einen rotorseitigen Matrixumrichter gestattet zudem eine zeitgestreckte Dosierung der Wirkleistung und einen spannungsabhängigen Blindleistungsbetrieb. Besonders hohe Anforderungen an die Regelung entstehen bei Netzdienstleistungen in Schwachnetzen, bei gleichzeitiger Spannungsstützung sowie bei symmetrischen und unsymmetrischen Fehlerfällen, deren Entwurf, Optimierung sowie Verifikation im Beitrag anhand eines Demonstrators kleiner Leistung thematisiert wird.