Abschlußbericht zum Stromausfall 04.11 .2006

Moin!

Der Abschlußbericht zum Stromausfall 04.11.2006 ist verfügbar.

Siehe

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Viele Grüße

Ralph.

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Ralph A. Schmid, dk5ras
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Hallo Ralph,

Vielen Dank. Sehr interessante Lektuere.

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Joerg

Hi,

Eine Frage drängt sich mir hier auf: Warum gehen Windkraftanlagen bei zu niedriger Netzfrequenz vom Netz? Das verschlimmert die Situation doch nur.

Michael

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Michael Rübig

Anspruchsvoller Lesestoff, aber sehr interessant.

Was mich interessiert:

Wie schafft man es, drei Netzteile wieder voll zu synchronisieren? Mann kann die "Brücken" doch erst wieder zusammenschalten, wenn zwischen en Teilnetzen keine Phasen- oder Frequenzverschiebung mehr besteht?

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Carsten Schmitz

Ja, Zusammenschaltung ist erst möglich, wenn keine Phasen- UND Frequenzverschiebung mehr besteht (bzw diese hinreichend klein ist, so das Ausgleichströme den Nennstrom der Leitung nicht überschreiten). Nun zu deiner eigentlichen Frage, die Frequenz der Netze muß durch entsprechendes zu- bzw abschalten von Kraftwerksleistung (oder Verbrauchern) wieder aneinander angeglichen werden. Wenn die Netzfrequenzen nahezu gleich sind, dann können, wenn die Phasenverschiebung zwischen den Netzen auch 0 ist, die Netzteile wieder zusammengeschaltet werden.

mfg. Markus

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Markus Haastert

Hallo,

das machen grosse konventionelle Kraftwerke doch auch wenn die Frequenz gar zu niedrig wird weil es den Generatoren schaden würde.

Bye

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Uwe Hercksen

Hallo,

jedes einzelne Kraftwerk kann nur dann an das Netz geschaltet werden wenn die Frequenz- und Phasensynchronität hergestellt wurde, das beherrscht man also schon seit etlichen Jahrzehnten seit es Verbundnetze gibt. Auch als man früher mehrere kleinere Verbundnetze geplant zu einem grösseren zusammenschaltete musste man dieses Problem bewältigen, auch als man das Netz der ehemaligen DDR in das europäische Netz eingliederte. Bei den Kraftwerken braucht man aber eine Anzeige die die Synchronität auch sichtbar macht. Ähnliche Synchronisierungseinrichtungen wird man auch innerhalb des Verbundnetzes an verschiedenen Stellen bereithalten. Ich könnte mir allerdings vorstellen das man nicht an jeder möglichen Trennstelle an denen das Verbundnetz in Teilnetze zerfallen kann auch solche Einrichtungen bereit hält. Evtl. musste man also erst die Trennstelle zwischen zwei Teilnetzen an eine andere Stelle durch Umschaltungen "verschieben" wo man dann alles nötige bereit hat um die Synchronität der Teilnetze zu messen und erst im geeigneten Moment wieder zusammen zu schalten.

Bye

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Uwe Hercksen

Da sind wohl die Grenzen aber nicht so eng gesetzt wie bei den Windkraftwerken. Wenn ich mich recht erinnere gab es schon einige Fälle wo viele Windkraftwerke praktisch gleichzeitig von oder ans Netz gegangen sind und so zu Unstabilitäten im Netz geführt haben.

Das Problem ist wohl dass die alten Anlagen alle entsprechend der Anschlussvorschriften auf exakt die gleichen Netzparameter reagieren. Hier wäre es besser wie bei aktuellen Anlagen auch einen Betrieb während Störungen auch netzunterstützend zur lieferung von Blindleistung und Spannungshaltung bei Kurzschlüssen laufen zu lassen. Enercon kann das z.B. schon lange.

Und bei den Altanlagen sollten die Parameter weiter gestreut werden und die Netzankopplung erst wieder nach einer zufällig gewählten Zeit erfolgen. So gehen nicht alle Anlagen wieder nahezu gleichzeitig ans Netz wenn mal ein Netzausfall war.

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Emil Naepflein

Auf jeden Fall. Ich habe den Stromausfall in einer Brauereigaststätte erlebt, wollte gerade zur Toilette gehen, als es finster wurde. Also

1W-LED-Taschenlampe ausgepackt und unter den erstaunten Blicken der anderen Gäste zum Klo gegangen, als wärs die normalste Sache der Welt. Bis ich zurück war, standen schon überall Kerzen (hatte ich nicht erwartet, daß die so schnell genügend davon parat haben), und 20min später war eh wieder elektrisches Licht da.

Ralph.

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Ralph A. Schmid, dk5ras

"Carsten Schmitz" schrieb im Newsbeitrag news:es1r6r$2v2$00$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...

Ja, aber leider für Nicht-Fachleute streckenweise nicht verständlich. Was mich interessiert:

  1. Ist den Energiekonzernen etwas vorzuwerfen?

  1. Gibt es einen Zusammenhang zwischen der erwerbs- (profit) wirtschaftlichen Organisationsform der Energieversorgung und dem Störfall?

  2. Man hat als Nicht-Fachmann den Eindruck, daß die im Bericht zitierten Untersuchungsergebnisse der europäischen Institutionen kritischer und weitergehender sind, als die der Bundesnetzagentur. Trifft das zu oder täuscht der Eindruck?

Vielleicht kann mir einer von den hier mitlesenden Fachleuten dazu etwas sagen.

Wolfgang

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Wolfgang Fieg

Hallo Ralph,

Altes Pfadfindermotto bei uns: Be prepared. Aber die ganze Geschichte zeigt doch, dass auch bei Euch die Netze inzwischen arg knapp bemessen sind. Da haette es wahrscheinlich auch gereicht, wenn eine Kaltfront ein paar Grad kaelter als gedacht war und irgendetwas passiert waere, was massig Leute vor den Fernseher getrieben haette.

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Joerg

Uwe Hercksen schrieb:

Die meisten Windkraftanlagen haben IMHO inzwischen Frequenzumrichter, damit die Drehgeschwindigkeit des Rotors entsprechend maximalem Wirkungsgrad den Windverhältnissen angepasst werden kann.

Und dass ein Frequenzumrichter mit 45Hz nicht mehr klarkommt, kann ich mir irgendwie nicht vorstellen. Höchstens, da ist noch irgendwo ein Trafo dazwischen.

Michael

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Michael Rübig

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Uwe Hercksen schrieb:

Du verwechselst jetzt Äpfel und Birnen: Das Problem bei der Eingliederung des (zunächst DDR-, später) osteuropäischen Netzes in das UCPTE-Netz waren die unterschiedliches Frequenzregimes: Man muß für alle Kraftwerke einheitlich vereinbaren, wie stark sie kurzfristig Frequenzänderungen ausregeln, also eine Leistungsänderung

-c*(f/P)*dP/df abhängig von transienten Frequenzänderungen durchführen

- und das "c" war in Ost und West unterschiedlich, weil das Ostnetz eine viel größere Frequenzvariabilität vorsah, daher mußten alle Generatorregelungen ertüchtigt werden.

Das Synchronisieren selbst ist nicht so arg problematisch: Wenn überhaupt zwei stabile Teilnetze existieren, dann haben die auch zwangsläufig eine ausgeglichene Energiebilanz. Man muß die also "nur" zu einer näherungsweisen Frequenzidentität "überreden" (was im vorliegenden Störfall hakelig war: Die Regelleistungsreserve war nämlich ausgereizt, die Frequenzen waren teilweise kraß vom Sollwert weggelaufen, und eine (prekäre) Netzstabilität kam dann nur noch dadurch zustande, daß sich Erzeuger bzw. Verbraucher wegen der zu hohen Frequenzabweichung kontrolliert oder selbständig aus dem Netz wegschalteten - bei den WKA leider auch noch "in die falsche Richtung". Wenn man dann versucht, die (Teil-)Netzfrequenz wieder "hinzubiegen", wird das dummerweise teilweise dadurch konterkariert, daß sich die wegen der Abweichung weggeschalteten Einhiten automatisch wieder anschalten), die Spannungen an den Übergabepunkten mittels Trafoeinstellung gleich hoch machen und einen "günstigen" Synchronisationszeitpunkt abwarten, dann kann man die Teilnetze (theoretisch stromlos) zusammenschalten - in der Praxis stimmen natürlich alle drei Synchronisationsgrößen nicht ganz exakt (Phase, Frequenz und Spannung), so daß es beim Parallelschalten immer zu einem kurzschlußähnlichen Betriebszustand kommt - den entsprechenden Stoßstrom müssen sowohl die Leitungen als auch die beiden Netze aushalten, dann "hat" man sie. Am besten nimmt man zum ersten Kuppeln also die leistungstärkste Übergabestelle, die zur Verfügung steht - wenn's "geklappt" hat (wenn nicht, "hustet" der Leitungsschutz und macht die Leistungsschalter gleich wieder auf), ist die Frequenzsynchronität schon einmal vorhanden, dann schaltet man am besten möglichst viele Parallelverbindungen (welche und in welcher Reihenfolge überlegt man (bzw. der Netzmodellrechner) sich natürlich möglichst vorher genau) schnell dazu, um die Übergabeleistungen optimal zu verteilen.

Das Synchronisieren geht natürlich automatisch, das macht man nur im Maschinenpraktikum oder bei Kleinstanlagen "von Hand". Die Netzsynchronisation ist auch nicht ganz so dramatisch, wie sie erscheint, weil die Verbindungsleitungen eine relativ hohe Mitimpedanz haben und kurzzeitig auch mal ziemlich "fette" Überströme vertragen können, bevor die Schutzgeräte wirklich nachhaltig böse werden. Wenn man dagegen einen Großgenerator "zu brutal" aufs Netz schalten würde, dann nimmt der den mechanischen "Bums" dabei übel, deshalb macht man das nicht.

Wenn die Netze an sich synchron sind, weil bereits gekuppelt, dann ist eine weitere Verbindungsstelle, die zugeschaltet wird, natürlich nicht phasen- und spannungssynchron: Die Trafos werden so eingestellt, daß sich die (vektorielle) Spannungsgleichheit erst bei dem vorgesehenen Laststrom einstellt, daher "kracht" es beim Zusammenschalten dort erst einmal beachtlich, aber dafür sind die Leistungsschalter natürlich auch da, die haben schließlich sogar Kurzschlußein- und

-abschaltvermögen.

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf Kusmierz

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Wolfgang Fieg schrieb:

In technischer oder in juristischer Hinsicht? ;-)

Sie haben es versaut, und es war vorhersehbar:

Zunächst einmal das (n-1)-Kriterium - das kriegt man eigentlich ganz früh in der Netzbetriebsvorlesung beigebogen: Das Netz ist nur dann in einem sicheren Zustand, wenn es auch mit (n-1) Betriebsmitteln noch funktioniert, d. h. daß eine beliebige Einheit (Leitung, Einspeisung (Kraftwerk)) ausfallen darf, ohne daß das zu einer Kettenreaktion sich fortpflanzender Schutzanregungen führt - _dieses_ Kriterium hatte E-On (aber auch diverse andere offenbar mit Ausnahme der RWE) mißachtet.

Die Organisationsform der Energieversorgung ist natürlich immer "wirtschaftlich" - wer will denn technisch unnötige Betriebsmittel bezahlen? Aber ja: Es gab ein Problem dadurch, daß die Lastverteilung nicht mehr "herrschaftlich" nach gusto wie zu Zeiten des "Reichslastverteilers" festgelegt werden konnten, denn sonst hätte man einfach die Energieverteilung kurzzeitig (es ging um wenige Stunden) ein bißchen umdisponiert und den "kritischen" Bereich der anzuschaltenden Leitung und deren Umgebung großflächiger entlastet. Die Übergabeleistungen sind aber durch die täglichen Energieauktionen im voraus festgelegt (sprich: die Leitungsbetreiber gehen vertragliche Verpflichtungen über die Durchleitung ein) und können kurzfristig "ohne Not" (also ohne einen technischen Störfall, für den allerdings gehaftet werden muß) nicht mehr verändert werden. Und die Lastsituation war bei der (vorgezogenen) Leitungsabschaltung etwas "auf Kante genäht" - hat eben nicht gelangt.

Ich habe nun nicht alles so gründlich gelesen. Fakt ist aber, daß mehrere Fehler kumuliert auftraten: Es waren die Netze mehrerer Betreiber nicht in einem "sicheren" Betriebszustand, sonst hätte sich der Fehler nicht so fortpflanzen dürfen - daß die BNA die ausländischen Betreiber nicht so deutlich kritisiert, ist verständlich. E-On hatte "ihr" Netz aber auch in mehrerer Hinsicht nicht wirklich im Griff: Erstens wurde die Betriebszustandsrechnung vor dem mißglückten Schaltvorgang nicht mit der notwendigen Sorgfalt vorgenommen, und zweitens fing nach dem Netzzerfall auch noch deren Teilnetz an, "zu spinnen". Insoweit besteht offenbar organisatorischer Verbesserungsbedarf, da läuft offenbar einiges nach dem Grundsatz "wird schon schiefgehen". (Um es noch einmal deutlich festzuhalten: Ursächlich für den Unfall war nicht eine grundsätzlich falsche Schalthandlung, sondern ein "Unfall": Beim Kuppeln der Sammelschienen trat eine Schutzanregung auf - ob die zu erwarten gewesen wäre, weiß ich nicht, da müßte man sich die Lastsituation und die Protokolle der Schutzgeräte genau ansehen.)

Übrigens bin ich eigentlich der Ansicht, daß, nachdem "das Kind in den Brunnen gefallen war", die Versorger ziemlich zügig und umsichtig reagiert haben (Lastmanagement, Pumpspeicherwerke) und die Lage auch sehr schnell wieder bereinigt hatten.

(Frage am Rande (*bitte nicht schlagen*): Warum muß die Emsquerung eigentlich abgeschaltet werden? Kann man nicht an der "kritischen Stelle" Isolierstoffplatten oder sowas unter die Leitung machen?)

Gruß aus Bremen Ralf

Reply to
Ralf Kusmierz

Wenn ich den Bericht richtig gelesen habe, war die Netzlast doch in kritischem Bereich, weil im Norden mehr Energie erzeugt als verbraucht wurde (unter anderem durch Windkraft, die laut Bericht aber unschuldig war). Bei Kälterem Wetter wäre im Norden mehr Strom verbraucht worden, und hätte so die Leitungen entlastet (entsprechend Erzeugerkapazität im Süden vorausgesetzt).

mfg. Markus

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Markus Haastert

Hallo Markus,

Nun ja, Westeuropa inklusive Benelux und der Westen Deutschlands lag danach im Bereich mit Unterfrequenz. Dort war wohl gediegen Bedarf, der kaum gedeckt werden konnte. Durch den Aufall einer einzigen Leitung haben die anderen offenbar den Nachschub nicht mehr gepackt. Wenn das nicht knapp ist...

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Joerg

Hallo Ralf,

Hin und wieder ist es gar nicht so schlecht, dass sich die Menschheit mal aufs wesentliche besinnt und beschraenkt. Und zusieht, dass es auch ohne Strom geht. Wir haben inzwischen dank des vorigen Governors einige Uebung. Auch bei laengerem Stromausfall muss nicht auf ein Gourmet Essen und anderen Komfort verzichtet werden. Wenn man denn vorbereitet ist.

Dann faengt es an zu fieseln, danach kommt die eisige Brise und die Naesse auf den Platten friert an. Gefolgt von einem blauen Blitz und einem ohrenbetaeubender Knall.

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Joerg

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Joerg schrieb:

  1. Platten "niederschlagsgünstig" gestalten.
  2. Beheizen.
  3. Bedarfsweise "in Stellung bringen" (Seilzüge).

(Alternative wäre übrigens, den Meyer-Schiffen ein (zerlegbares und transportables) "Käfig-Dach" zu verpassen, das den "blauen Blitz" und "ohrenbetäubenden Knall" notfalls abkann - ok, alles eine Kostenfrage. Ich weiß allerdings nicht, wieviel "Luft" da wirklich noch ist - vielleicht ist eine Abschaltung nicht nur "vorsorglich", sondern tatsächlich "zwingend" erforderlich; eine Kabelquerung an der Stelle hingegen evtl. einfach zu teuer - soviele Schiffe liefert Meyer nun auch nicht aus.)

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf Kusmierz

Ralf Kusmierz schrub:

Hmm... bei 380kV?

Ansgar

Reply to
Ansgar Strickerschmidt

Ralf Kusmierz schrub:

Ich würde eher einmalig die benachbarten Masten 5-10 Meter höher bauen.

Ansgar

Reply to
Ansgar Strickerschmidt

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