Frequenzregelung P(f)

Zuletzt geändert: 05 Sep 2025

Hinweis

Der Inhalt auf dieser Seite bezieht sich nur auf den blue'Log XC in Verbindung mit der Hybrid EMS-Lizenz.

Über Frequenzregelung

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 Power Plant Controller wie den blue’Log XC erfolgen.

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

Jeder Modus kann individuell für die PV-Anlage sowie für die Batterieanlage konfiguriert werden.

Voraussetzungen

Hybrid EMS Lizenz
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
Für Unterstützung bei der Konfiguration empfehlen wir unser projektspezifisches Reglertuning. Für weitere Informationen siehe Grid Code Compliance Engineering Services unter Downloads - meteocontrol GmbH und kontaktieren Sie den Vertrieb.

Erforderliche Messwerte

Um die Frequenzregelung ordnungsgemäß durchzuführen, sind Messungen der Wirkleistung und der Frequenz erforderlich. Sie können die Quelle beider Werte konfigurieren.

Wirkleistungsquelle

Sie können zwischen einem physikalischen Zähler oder der Summe der Wechselrichter als Datenquelle für die Messung der Wirkleistung wählen. Die Wirkleistung wird nur zur Bestimmung des Sollwerts verwendet. Die Regelung selbst erfolgt im Closed-Loop.

Empfehlung

Wir empfehlen die Verwendung eines physikalischen Zählers. Die Wechselrichtersumme ist ein vom blue’Log berechneter Wert. Er basiert auf den Wirkleistungswerten, die von den angeschlossenen Wechselrichtern gemeldet werden, die möglicherweise nicht immer synchronisiert, vollständig verfügbar und so genau wie ein physikalischer Zähler sind.

Frequenzquelle

Als Quelle der Frequenzmessung können Sie einen Zähler konfigurieren. Diese Frequenzquelle wird
für die Frequenzregelung sowohl von PV als auch von Batterien verwendet.

Zusätzlich können Sie simulierte Testfrequenz zu Testzwecken auswählen. In diesem Fall verwendet der blue’Log XC die angegebene simulierte Testfrequenz anstelle der gemessenen Frequenz des Zählers. Stellen Sie die simulierte Testfrequenz über die Modbus Power Control-Schnittstelle ein.

Wirkleistungserhöhung bei Unterfrequenz (LFSM-U)

Unterfrequenz tritt auf, wenn die Frequenz des elektrischen Netzes unter die nominale Betriebsfrequenz fällt. Ein Defizit an Erzeugungsleistung steht einem Überschuss an Last gegenüber. Um dies zu korrigieren, wird die Wirkleistungseinspeisung gemäß einer Kennlinie P(f) erhöht, bis die Netzfrequenz wieder im zulässigen Bereich liegt.

Die folgenden Parameter können konfiguriert werden:

	Parameter	Beschreibung
1	Frequenzbänder	Sie können bis zu fünf Frequenzbänder konfigurieren. Für jedes Frequenzband können Sie eine spezielle Frequenzstatik und eine Frequenzschwelle festlegen.
2	Rücksetzfrequenz f_reset	Frequenz, oberhalb der LFSM-U deaktiviert wird.
3	Frequenzschwelle f_thd	Frequenz, unterhalb der LFSM-U aktiviert wird.
4	Minimale Netzfrequenz f_min	Frequenz, unterhalb der die Wirkleistungsabgabe nicht weiter erhöht wird.
5	Statik s_f	Verhältnis der stationären Frequenzänderung Δf zur resultierenden stationären Änderung der Wirkleistungseinspeisung ΔP.
6	Referenzwirkleistung P_ref	Leistung, auf die sich die berechnete Wirkleistungssänderung ΔP bezieht: Momentane Wirkleistung P_mom Installierte Wirkleistung P_inst

Standardmäßig hat der LFSM-U Sollwert Vorrang vor dem Sollwert des Netzbetreibers. Sie können dieses Verhalten ändern, indem Sie die Funktion Priorisierung Netzbetreibersollwert aktivieren. In diesem Fall wird der Sollwert des Netzbetreibers während der Unterfrequenz überwacht. Wenn dieser Sollwert kleiner ist als der berechnete LFSM-U Sollwert, hat er Vorrang.

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 gemäß einer Kennlinie P(f) begrenzt, bis die Netzfrequenz wieder im zulässigen Bereich liegt.

Sie können die folgenden Parameter konfigurieren:

	Parameter	Beschreibung
1	Frequenzbänder	Sie können bis zu fünf Frequenzbänder konfigurieren. Für jedes Frequenzband können Sie eine spezielle Frequenzstatik und eine Frequenzschwelle festlegen.
2	Rücksetzfrequenz f_reset	Frequenz, unterhalb der LFSM-O deaktiviert ist.
3	Frequenzschwelle f_thd	Frequenz, oberhalb der LFSM-O aktiviert ist.
4	Minimale Netzfrequenz f_max	Frequenz, oberhalb der die Wirkleistungseinspeisung nicht weiter verringert wird.
5	Statik s_f	Verhältnis der stationären Frequenzänderung Δf zur resultierenden stationären Änderung der Wirkleistungseinspeisung ΔP.
6	Referenzwirkleistung P_ref	Leistung, auf die sich die berechnete Wirkleistungssänderung ΔP bezieht: Momentane Wirkleistung P_mom Installierte Wirkleistung P_inst

Standardmäßig hat der LFSM-O-Sollwert Vorrang vor dem Sollwert des Netzbetreibers. Sie können dieses Verhalten ändern, indem Sie die Funktion Priorisierung Netzbetreibersollwert aktivieren. In diesem Fall wird der Sollwert des Netzbetreibers während der Überfrequenz überwacht. Wenn dieser Sollwert kleiner ist als der berechnete LFSM-U Sollwert, hat er Vorrang.

Wirkleistungsanpassung (FSM)

In diesem Modus wird die Wirkleistung ebenfalls gemäß einer definierten P(f)-Kennlinie angepasst, um die Primärregelleistung (auch bekannt als PRL, FCR,Frequency Containment Reserve) bereitzustellen. Daher ist FSM nur relevant, wenn Ihre Anlage 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.

	Parameter	Beschreibung
1	Wirkleistungsbereich \|ΔP₁/P_inst\|	Maximale Veränderung der Wirkleistung, die durch die FSM-Funktion erhöht oder reduziert werden kann. Wenn die Wirkleistung um \|ΔP₁/P_inst\| erhöht oder reduziert wurde, findet keine weitere Anpassung der Wirkleistung statt, selbst wenn die Netzfrequenz weiterhin sinkt oder steigt. Ausnahme: Wenn LFSM-O/LFSM-U aktiviert sind, können diese Funktionen die Wirkleistungseinspeisung weiter verringern/erhöhen.
2	Totband Δf_DB	Wird um die Nennfrequenz f_n zentriert. Solange die Netznennfrequenz f innerhalb des Frequenzbereichs (f_n - Δf_DB) < f < (f_n+Δf_DB) bleibt, erfolgt keine frequenzabhängige Wirkleistungsanpassung gemäß der P(f)-Kennlinie.
3	Basiswert P_base	Die Leistungsänderung ΔP, die sich aus der P(f)-Kennlinie ergibt, wird zum Basiswert addiert, um den resultierenden Wirkleistungssollwert zu erhalten. Momentane Wirkleistung P_mom (Default) Remote Power Control-Sollwert P_RPC^* ^*Der Remote Power Control-Sollwert P_RPC ist der Sollwert, der über die Remote Power Control (RPC)-Schnittstelle für die jeweilige Anlage (PV oder Batterie) übertragen wird. Diese Option ist nur verfügbar, wenn die Remote Power Control (RPC)-Lizenz installiert ist.
4	Statik s_f	Verhältnis der stationären Frequenzänderung Δf zur resultierenden stationären Änderung der Wirkleistungsabgabe ΔP.
5	Referenzwirkleistung P_ref	Leistung, auf die sich die berechnete Wirkleistungssänderung ΔP bezieht: Momentane Wirkleistung P_mom Installierte Wirkleistung P_inst

Hinweis

Standardmäßig wird die P(f)-Kennlinie symmetrisch eingerichtet.

Um die Parameter (|ΔP₁/P_inst|,s_f und Δf_DB) separat für Unterfrequenz und Überfrequenz zu konfigurieren, aktivieren Sie den Toggle Asymmetrische Kennlinie.

FSM-Vorgaben über Modbus

Der Direktvermarkter kann FSM aktivieren und den Wirkleistungsbereich über Modbus einstellen. Dafür beachten Sie Folgendes:

Die Modbus Power Control Lizenz ist dafür erforderlich.
Siehe das Datenblatt für die relevanten Register: Downloads - meteocontrol GmbH.
Sie müssen zuerst die Parameter über die Benutzeroberfläche des blue‘Logs aktivieren: Power Control > Wirkleistung > Frequenzregelung > Wirkleistungsanpassung P(f) - FSM > Toggle FSM via Modbus aktivieren.

Gradientenbegrenzung setzen (nach der Frequenzwiederherstellung)

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

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

Beispiel

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.

Berechnung der Wirkleistungsänderung

Während der Frequenzregelung überwacht das blue’Log XC die Frequenz und berechnet die
Werkleistungsänderung gemäß der folgenden Formel:

ΔP/P_ref = (f_thd - f_measured) / (f_n * s_f)

ΔP berechnete absolute Wirkleistungsänderung (W)
P_ref Referenz für die Wirkleistung (W)
f_thd Frequenzschwelle, ab der die Frequenzregelung aktiviert wird (Hz)
f_measured gemessene Netzfrequenz (Hz)
f_n Netznennfrequenz (Hz)
s_f Statik (%)

Hinweis

Im FSM-Modus wird die Frequenzschwelle f_thd durch die Summe der Nennfrequenz f_nund der Frequenztotband Δf_DB: f_thd = f_n+ Δ𝑓_𝐷𝐵

Die berechnete Wirkleistungsänderung wird zur Basisleistung 𝑃_{𝑏𝑎𝑠𝑒} addiert, um den endgültigen
Sollwert während der Frequenzregelung zu erhalten:

Hinweis

Für LFSM-U und LFSM-O entspricht der Basiswert P_base der momentanen Wirkleistung P_mom, wenn die Frequenzschwelle überschritten wird. Für FSM ist der Basiswert auch konfigurierbar als der Remote Power Control-Sollwert des Direktvermarkters.

Die frequenzabhängige Leistungseinspeisung (Betriebspunkt) bewegt sich dauerhaft entlang der konfigurierten P(f)-Kennlinie nach oben und unten, abhängig von der gemessenen Netzfrequenz (siehe Abbildung unten):

P(f) Kennlinie für LFSM-O mit *f_thd*= 50 Hz und *s_f* = 5%.