Sichere Integration der Microgrids in das Stromversorgungssystem
Die Durchdringung verteilter Energiequellen, wie Fotovoltaik, Mikroturbinen mit kombinierter Kraft-Wärm-Kopplung (CHP), kleine Windturbinen und möglicherweise auch Brennstoffzellen, verändert die traditionelle Betriebsweise von Niederspannungsnetzen. Ein besonders viel versprechender Aspekt für die Verbreitung klein angelegter, dezentraler Stromerzeugung ist die Möglichkeit, dass Teile des Hauptstromnetzes getrennt betrieben werden können. Die Verminderung von Überlastung im Übertragungssystem und die lokale Unterstützung mit Strom sind einige der Vorteile, die Microgrids dem globalen System entgegenzusetzen haben. Aus der Sicht des "Kunden" werden Microgrids durch das Potenzial für die Verbesserung der Qualität der Stromversorgung und die Stärkung der Zuverlässigkeit auf lokaler Ebene sowie die Reduktion "verlorener Kundenminuten" (costumer minutes lost, CML) zu einer attraktiven Alternative. Obwohl Konzepte für dezentrale Energieressourcen (DER) bereits ausgiebig für einzelne, ausgewählte Anwendungen als Antwort auf die Bedürfnisse einer spezialisierten Kundschaft eingesetzt werden, wurde der elektrischen Sicherheit bisher nur wenig Aufmerksamkeit gewidmet. Elektrische Sicherheit ist eine vorrangige Betriebsanforderung und sowohl das Erdungssystem als auch der Transformator, mit dem es an das Versorgungsnetz angeschlossen wird, müssen sorgfältig untersucht werden. Ein Fehlerstrom kann zu einem wesentlichen Anstieg des Erdungspotenzials führen, selbst wenn die Energiequelle mit Niedrigstrom arbeitet, und beeinflusst die Auswahl der Sicherungsvorrichtungen. Im MICROGRIDS-Projekt war die Fehlerstromverteilung in einem generischen Microgrid an das Hauptnetz angeschlossen, und wurde während des isolierten Betriebs intensiv untersucht. Aus den Simulationsergebnissen ließ sich schließen, dass, um Strom in die Erde abzuleiten und die Personensicherheit zu gewährleisten, die Mikro-Stromquellen ohne lokale Erdung ihrer Nullpunkte betrieben werden konnten. Die Schutzerdung konnte durch den Anschluss des Generatorrahmens und aller leitenden Teile an eine Haupterdungsklemme erreicht werden. Die Leistungsfähigkeit der verschiedenen Erdungstechniken für Mittelspannungs-/Niederspannungstransformatoren und Ladegeräte werden von den Projektpartnern in Anwendungsstudien spezifiziert.
