Frequenzregelung (mit Hybrid-EMS)

Zuletzt geändert: 25 Mar 2025

Über frequenzabhängige Regelung

Alle Länder haben eine standardisierte Netzfrequenz – in Europa zum Beispiel 50 Hz. Es ist entscheidend, diese Frequenz aufrechtzuerhalten, um Stromausfälle und Schäden zu vermeiden. Die Netzanschlussregeln der einzelnen Länder verlangen von Erzeugungsanlagen, bei unzulässigen Änderungen der Netzfrequenz eine Frequenzregelung durchzuführen. Je nach Vorgabe kann dies durch die Wechselrichter oder durch einen Anlagenregler wie den blue’Log erfolgen.

Die Schnittstelle des blue’Logs ermöglicht die Wirkleistungsabgabe in drei verschiedenen Modi:

• Wirkleistungserhöhung bei Unterfrequenz (LFSM-U)

• Wirkleistungsreduzierung bei Überfrequenz (LFSM-O)

• Wirkleistungsanpassung (FSM)

Wirkleistungserhöhung bei Unterfrequenz (LFSM-U)

Unterfrequenz tritt auf, wenn die Frequenz des elektrischen Netzes unter die nominale Betriebsfrequenz fällt. Um dies zu korrigieren, wird die Wirkleistungsabgabe des Systems gemäß einer Kennlinie P(f) erhöht, bis die Netzfrequenz wieder im zulässigen Bereich liegt.

Bei der Einstellung von LFSM-U auf dem blue’Log sind die folgenden Punkte zu beachten:

• Die Parameter wird in den Info-Buttons neben jedem Parameter beschrieben

• Berücksichtigen Sie bei der Parametrierung die Anforderungen Ihres örtlichen Netzbetreibers

• Bei Bedarf können Sie zusätzliche Frequenzbänder/-steigungen konfigurieren

• Sie können den Sollwert des Netzbetreibers über den Toggle Priorisierung Netzbetreibersollwert priorisieren. Siehe Priorisierung zwischen verschiedenen Regelungsmodi (mit Hybrid-EMS).

Wirkleistungsreduzierung bei Überfrequenz (LFSM-O)

Überfrequenz tritt auf, wenn die Frequenz des elektrischen Netzes die nominale Betriebsfrequenz überschreitet. Um dies zu korrigieren, wird die Wirkleistungsabgabe des Systems gemäß einer Kennlinie P(f) begrenzt, bis die Systemfrequenz wieder im zulässigen Bereich liegt.

Bei der Einstellung von LFSM-O auf dem blue'Log beachten Sie Folgendes:

• Die Parameter wird in den Info-Buttons neben jedem Parameter beschrieben

• Berücksichtigen Sie bei der Parametrierung die Anforderungen Ihres örtlichen Netzbetreibers

• Bei Bedarf können Sie zusätzliche Frequenzbänder/-steigungen konfigurieren

• Sie können den Sollwert des Netzbetreibers über den Toggle Priorisierung Netzbetreibersollwert priorisieren. Siehe Priorisierung zwischen verschiedenen Regelungsmodi (mit Hybrid-EMS).

Wirkleistungsanpassung (FSM)

In diesem Modus wird die Wirkleistung ebenfalls gemäß einer definierten P(f)-Kennlinie angepasst, um die Systemdienstleistungen Frequenzhaltungsreserven  (Primärregelleistung) bereitzustellen. Daher ist FSM nur relevant, wenn Ihr System am Regelreservenmarkt teilnimmt. Im Vergleich zu den Modi LFSM-O und LFSM-U ist der FSM-Modus normalerweise bei kleineren Frequenzabweichungen aktiv. Bei Überlappungen haben LFSM-O und LFSM-U Vorrang vor FSM.

Bei der Einstellung von FSM auf dem blue'Log beachten Sie Folgendes:

• Die Parameter wird in den Info-Buttons neben jedem Parameter beschrieben

• Beziehen Sie sich auf die Anforderungen Ihres lokalen Netzbetreibers bei der Einstellung der Parameter

• Einige Parameter können über Modbus konfiguriert werden. Die Modbus Power Control Lizenz ist dafür erforderlich. Siehe das Datenblatt für die relevanten Adressen: Downloads - meteocontrol GmbH.

  • Aktivieren Sie FSM über ein externes Signal über den Toggle FSM über Modbus aktivieren.

  • Legen Sie den Wirkleistungsbereich über den Toggle Wirkleistungsbereich über Modbus vorgeben fest.

Funktionsprinzip von FSM und Beispiel

Das folgende Beispiel veranschaulicht, wie der FSM-Modus funktioniert. Die folgenden Einstellungen werden verwendet:

• Wirkleistungsbereich |ΔP₁|/P_max= 6%

• Frequenzsteigung (Droop) s_f = 5%

• Totband Δf_DB = 50 mHz

• Referenz-Wirkleistung P_ref = Momentane Wirkleistung P_mom

• Nennsystemfrequenz f_n = 50 Hz

• Basiswert = Momentane Wirkleistung P_mom (Hinweis: die Option zur Auswahl des Basiswerts ist nur verfügbar, wenn die Remote Power Control Lizenz installiert ist)

Diese Einstellungen führen zu folgender P(f)-Kennlinie:

Im FSM-Modus wird die Frequenz kontinuierlich gemessen und die Wirkleistung wird gemäß der definierten P(f)-Kennlinie angepasst

• Frequenz innerhalb des Totbands Δf_DB (f > 49,95 und f < 50,05 Hz): Keine Anpassung der Wirkleistung

• Frequenz außerhalb des Totbands Δf_DB (f < 49,95 or f > 50,05 Hz): Anpassung der Wirkleistung gemäß der folgenden Formel:

• Mit einer gemessenen Frequenz f_measured = 50,2 Hz und den obigen Einstellungen beträgt die resultierende relative Änderung der Wirkleistung ΔP/P_ref -6%.

• Die absolute Änderung der Wirkleistung ΔP hängt von der festgelegten Referenzleistung P_ref. ab

• In diesem Beispiel entspricht P_ref P_mom (z.B. 3,5 MW). Somit beträgt die absolute Änderung der Wirkleistung ΔP -210 kW.

• Die absolute Änderung der Wirkleistung ΔP wird zum Basiswert P_base addiert, um den endgültigen Sollwert dieses Modus zu erhalten.

• Der Basiswert P_base kann nur ausgewählt werden, wenn Remote Power Control Lizenz installiert ist.

• Wenn die Remote Power Control Lizenz nicht installiert ist, entspricht der Basiswert P_base immer P_mom.

• Die Einstellung des Basiswerts auf P_RPC ermöglicht es auch Direktvermarktern, die Wirkleistungsabgabe während FSM-Ereignissen anzupassen.

Frequenzregelung aktivieren

Voraussetzungen

• Nur die Benutzergruppe Service kann Änderungen vornehmen. Siehe Benutzer

• Der Zähler/Netzanalysator ist mit blue'Log kompatibel. Siehe Kompatibilitätscheck

• Zähler/Netzanalysator erfüllt die Messanforderungen für die Frequenzregelung
  Beispiel: Ihr Grid Code erfordert, dass die Frequenz mit einer bestimmten Genauigkeit gemessen wird

• Frequenzregelung ist nur im Betriebsmodus Sollwertvorgabe verfügbar.

• Für Unterstützung bei der Konfiguration empfehlen wir unser projektspezifisches Reglertuning. Siehe Downloads - meteocontrol GmbH.

Schritte

1. Gehen Sie zu Power Control > Wirkleistung > Wirkleistungsmanagement> Sollwertvorgabe. wählen.

2. Gehen Sie zu Optionen und aktivieren Sie den Toggle Frequenzabhängige Regelung.

3. Aktivieren Sie den Toggle für den gewünschten Regelungsmodus und wählen Sie das Zahnrad-Icon aus, um die Parameter zu konfigurieren.

Simulierte Prüffrequenz über Modbus Power Control vorgeben

Viele Märkte erfordern die Überprüfung der Einstellungen, zum Beispiel während der Inbetriebnahme.

Um Ihre Einstellungen für die Frequenzregelung zu testen, aktivieren Sie den Toggle Vorgabe einer simulierten Prüffrequenz über Modbus Power Control. Die Modbus Power Control Lizenz ist dafür erforderlich.

Für weitere Informationen siehe das Datenblatt für Grid Code Compliance Engineering Services: Downloads - meteocontrol GmbH.

Gradientenbegrenzung setzen (nach der Frequenzwiederherstellung)

Wenn das Frequenzereignis endet und die Frequenz wiederhergestellt wird, kann eine Gradientenbegrenzung auf den Übergang zum Normalbetrieb angewendet werden.

Beispiel: Die Leistung wurde während des Frequenzereignisses auf 500 kW reduziert, aber die Anlage kann nach dem Ende des Frequenzereignisses 800 kW liefern, und keine Leistungsbeschränkungen sind vorhanden. Wenn die Gradientenbegrenzung nach der Frequenzwiederherstellung aktiviert wird, kehrt die Leistung nicht sofort zur maximalen Leistung (800 kW) zurück, sondern hat eine konfigurierbare Änderungsrate.

Diese Funktion gilt nur nach LFSM-U- und LFSM-O-Ereignissen und ist nicht möglich, wenn FSM aktiviert ist.