Unter Strom

Elektrisches Energiesystem der Türkei kommt ans europäische Verbundnetz

Am 18. September 2010 wurde die Türkei über drei Kuppelleitungen nach Bulgarien und Griechenland elektrisch mit dem europäischen Verbundnetz verbunden. Vorausgegangen waren diesem Anschluss umfangreiche Untersuchungen und Einstellarbeiten des Steinbeis-Transferzentrums für angewandte Forschung in der Elektrischen Energietechnik an der Universität Rostock. Die Steinbeis-Experten befassten sich mit der Primärregelung und Frequenzhaltung, der Sekundärregelung, dem ungewollten Austausch sowie dem Dynamikverhalten im Verbundund Inselbetrieb.

Schon seit den siebziger Jahren strebt die Türkei den Anschluss ihres Energieversorgungssystems an das europäische Verbundnetz an. Die höhere Versorgungssicherheit, die stabilere Netzfrequenz, der geringere Regelaufwand und die Möglichkeit zum Stromhandel mit den europäischen Nachbarn sind klare Vorteile. Die Anforderungen an einen Anschluss sind jedoch hoch und im sogenannten ENTSO-E Transmission Code festgelegt. So muss der Anschlusskandidat eine stabile und funktionierende Primärregelung seiner Kraftwerke nachweisen, die nach einem Kraftwerksausfall innerhalb von 30 Sekunden die verlorene Leistung aus allen anderen Kraftwerken ersetzen kann; bei dann allerdings etwas reduzierter Netzfrequenz. Bei Normalbetrieb muss diese Regelung zudem einen ruhigen, nichtschwingenden Frequenzverlauf garantieren. Außerdem muss der Anschlusskandidat eine funktionierende Sekundärregelung haben, die die ausgefallene Leistung nach 15 Minuten durch dafür ausgelegte Kraftwerke übernehmen kann, wobei dann auch die Netzfrequenz wieder auf die normalen 50 Hertz zurückgestellt werden muss. Diese Funktionen müssen gegebenenfalls eingebaut und auf ihre Funktionsfähigkeit hin getestet werden.

Ein weiteres Anschlusskriterium ist die Vermeidung und aktive Bedämpfung sogenannter Netzpendelungen. Dieses Phänomen, das im Groben dem Gegeneinanderschwingen von zwei mit einer Feder verbundenen Massen entspricht, tritt im europäischen Verbundnetz zwischen den Generator-Rotoren Spaniens und der Türkei auf. Dabei schwingen die Rotoren dieser beiden Netzbereiche gegeneinander: wenn sich die Rotoren in Spanien schneller drehen, drehen sich diejenigen in der Türkei langsamer und umgekehrt. Durch die große Erweiterung des europäischen Verbundnetzes sind diese Pendelungen immer instabiler und damit für einen sicheren Netzbetrieb auch immer gefährlicher geworden.

Um diese Anforderungen zu erfüllen, hat die Amprion GmbH Essen (ehemals RWE) im Auftrag der ENTSO-E (ehemals UCTE) eine Projektgruppe gebildet, in der Fachleute aus allen betroffenen Ländern zusammenwirken sollen. Das Steinbeis-Transferzentrum für angewandte Forschung in der Elektrischen Energietechnik ist dabei als Consultant für Amprion tätig. Um das Verhalten des türkischen Netzes vorab untersuchen zu können, wurden von den Steinbeis-Experten detaillierte Simulationsmodelle sowohl des türkischen Netzes als auch des dann zusammengeschlossenen Gesamtnetzes erstellt. Einen großen Einfluss auf das Dynamikverhalten des türkischen Netzes haben die großen Wasserkraftwerke im Osten des Landes. Deshalb mussten diese Kraftwerke mit ihrem Hydrauliksystem und ihre Regeleinrichtungen sehr genau modelliert werden. Mit den erstellten Modellen konnten dann Untersuchungen bezüglich der UCTE-Anforderungen durchgeführt und Vorschläge für einen sicheren und stabilen Netzbetrieb erarbeitet werden. Diese Vorschläge beinhalteten Regleroptimierungen und Neujustierungen in den Kraftwerken sowie den Einbau von zusätzlichen Dämpfungseinrichtungen sowohl in den Kraftwerken als auch direkt im Netz.

Momentan werden Abweichungen im System durch den Einbau weiterer Optimierungsmaßnahmen noch verringert. Damit steht dem zukünftigen Verbundbetrieb der Türkei mit dem europäischen Netz, auch durch die Mithilfe eines Steinbeis-Transferzentrums, nichts mehr im Wege.

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