Re: Virtuelles Kraftwerk geht ans Netz

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begin quoting, Frank Kalder schrieb:


Das Thema gehört wohl mehr in den Bereich Elektrotechnik (und wird dort auch umfämglich diskutiert), daher habe ich dsie mit hereingenommen (und dsim aus dem Follow-Up To: wieder heraus).

Für das Verbrauchsverhalten hat sich das jedenfalls empirisch als richtig herausgestellt, und zwar auch dann, wenn es Zeitzonentarife, also Preissprünge, gibt. Eine kontinuierlich veränderlicher Preis würde erst recht keine Lasspitzen erwarten lassen.

Es ist wirklich schwierig, das Thema bestimmten Einzel-NG zuzuordnen. Ich will kurz aus meiner Sicht die ökonomische Situation beleuchten:
Aus ökologischen wie auch aus ökonomischen Gründen ist es ungünstig, die bei der Stromerzeugung aus chemischen Brennstoffen zwangsläufig entstehende Abwärme nicht zu nutzen, obwohl mit hoher Korrelation gleichzeitig dementsprechende Mengen an Heizwärme benötigt werden. Es bietet sich daher ein dezentrales BHKW-Konzept an, bei dem die Stromerzeugung sozusagen ein Abfallprodukt der Raumheizung ist.
Einschub zu den Grenzen der Möglichkeiten: Stromerzeugung ist eine Art "Medienbruch" - eine Energieform wird (verlustbehaftet) in eine andere umgewandelt. Da normalerweise der Endverbrauch nicht an der Fundstätte stattfindet, ist auf jeden Fall ein Transport der einen oder anderen Energieform erforderlich. Nach herkömmlicher Sicht ist die elektrische Energie die ökonomischer transportable, so daß sich eine fundstättennahe Verstromung von Energieträgern anbietet. (Im Fall der Wasserkraft - wie auch der Windkraft - geht das auch gar nicht anders, bei beiden tritt allerdings auch gar keine nutzbare Abwärme auf).
Durch die relative Knappheit der Energieträger hat sich diese Sicht aber relativiert: zur besseren Nutzung der auftretenden Anergie erscheint eine siedlungnahe anstatt einer fundstättennahen Verstromung als wünschenswert, außerdem gibt es inzwischen technische Möglichkeiten, auch schlecht transportable Brennstoffe wie Braunkohle fundstättennah zu veredeln und dadurch in leitungstransportable Brennstoffe (Synthesekraftstoffe, brennbare Gase) umzuwandeln, wodurch der Transportaufwand und auch die Umweltbelastungen beim Verbrauch auf akzeptable Größen reduziert werden können.
Ökonomisch stehen wir vor der Situation einer stark (bis zu Monopolen) konzentrierten Struktur der Anbieter auf dem Energiemarkt: eine sehr große Zahl von Verbrauchern steht nur wenigen, regional meistens dominanten Anbietern gegenüber, die an einer gemeinwohlorientierten Erzeugungsstruktur kein Interesse haben, sondern ihren Betriebsgewinn maximieren wollen.
Auch für diese Anbieter ist aber absehbar, daß sie mit einer fortgesetzten Politik siedlungsferner Großkraftwerke ohne Abwärmenutzung wirtschaftlich ins Hintertreffen geraten werden. Sie versuchen daher, in den BHKW-Markt einzusteigen. Der Betrieb von BHKW kann ökonomisch grundsätzlich in zwei verschiedenen (technisch allerdings gleichen) Ausprägungen erfolgen: entweder betreibt der Nutzer (Gebäudeeigentümer) die Anlage, so, wie das bisher bei Heizungsanlagen üblich ist, und bezieht von externen Anbietern die Energieträger und verkauft überschüssigen Strom unter Nutzung des EVU-Netzes (normalerweise über das EVU als Zwischenhändler), oder er bezieht von einem externen Anbieter die Dienstleistung "Raumheizung", wofür er dem Dienstleister Räume für die technischen Anlagen zur Verfügung stellt. Der Unterschied besteht in der vertikalen Integration des Produktes. (Ähnliche Ideen gab (und gibt) es auch bei Stromanwendungen: es wurde ernsthaft diskutiert, ob das EVU nicht, anstatt "nur" Strom zu liefern, bei entsprechenden Kunden eine Beleuchtungsanlage installieren und betreiben sollte. "Verkauft" wurde das unter dem Vorwand "Energiesparen", weil dann natürlich Gasentladungslampen anstatt der fünfmal so stromverbrauchenden Glühlampen zum Einsatz gekommen wären.)
Ökonomisch ist es gar nicht so einfach zu entscheiden, ob der externe Zukauf der Heizwärme günstiger als die Eigenerzeugung ist. Natürlich wird den Kunden ggf. stören, daß in seinen Kosten auch ein satter Gewinn des Energiedienstleisters enthalten sein wird. Die Frage wäre allerdings, ob er denn durch entsprechendes Engagement überhaupt eine bessere Eigenkapitalrendite realisieren könnte (schließlich hätte der zentrale Dienstleister Mengenvorteile und Skaleneffekte auf seiner Seite) - wenn nicht, sollte er das Geld doch besser in Energieversorgeraktien als in seine eigene BHKW-Anlage investieren.
Das volkswirtschaftliche Problem ist aber die mutmaßlich vorhandene monopolistische Marktverzerrung, also die Existenz von Monopolrenditen im Energiebereich (die durch das novellierte EnWG und die dadurch geschaffene Zuständigkeit der RegTP für die Durchleitungsentgelte eigentlich auch nicht beseitigt wird). Und ganz grundsätlich lassen sich solche Fehlentwicklungen eben nicht durch Regulationen, sondern nur durch atomistische Marktpreisbildungsmöglichkeiten aufdecken und beseitigen.
Dafür ist es erforderlich, ein System zu ermöglichen, daß einen freien Stromhandel auf Verbraucherebene auch in der Einspeisung gestattet, so daß sich entgegen den üblichen Gepflogenheiten die Preise dann nach Grenzkosten der Erzeugung herausbilden. Daß ein solches System zweckmäßigerweise automatisch funktionieren sollte, also nicht ständige Bedienereingriffe erfordert, ist klar.
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Ralf Kusmierz wrote:

Hallo Ralf,
vielen Dank fr dieses Arrangement und die ausfhrliche Stellungnahme, die leider nach 6 Tagen (lt. Google) gelscht wird. Ich habe sie mir daher vorsorglich ausgedruckt. Eine dauerhafte /allgemeine/ Verfgbarkeit Deines Textes im Netz wre m.E. allerdings wnschenswert, so dass im Kontext auch spter noch online darauf Bezug genommen werden knnte.

ACK.
Gru, Frank
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begin quoting, Frank Kalder schrieb:

Du darfst es gerne als Hinweis darauf verstehen, einen seriösen News-Provider statt Google zu benutzen. Dein Post ist wieder ein typisches Beispiel für den Schrott: Du antwortest auf das von mir gecancelte Post < mit korrekt gesetztem FollowUp-To:.
Viele filtern Google-Postings sinnvollerweise aus, so daß Deine Beiträge von nicht wenigen gar nicht gelesen werden.
Gruß aus Bremen Ralf
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Ralf Kusmierz wrote:

Und wiederum andere filtern Crossposting-Threads ohne Followup-to. Mit den gleichen Folgen.
Michael Dahms, der das immer manuell macht. Jetzt auch.
f'up2 dsnu
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begin quoting, Michael Dahms schrieb:

Selber doof. Wer nicht will, der hat schon. Noch jemand ohne Fahrschein?

Und immer noch nicht begriffen hat, daß

ohne x-Post völlig ist, weil dann in der/den betreffenden NG völlig zusammenhanglos unmotivierte Antworten auftauchen? Und es bei der "speziellen" NG dann zu genauso bescheuerten Repliken der genauso bescheuerten "Moderatoren" in die Ursprungs-NG[s] kommt? Kindergarten?
(Ignoriert.)
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Hallo Ralf,

Nur mal so am Rande: Einem "Cancel" bei einem bereits abgeschickten Beitrag ist allenfalls ein Teilerfolg beschieden. Sobald der Beitrag zu anderen Servers weitergeleitet wurde, ist es zu spaet. Auf meinem (in San Francisco) zum Beispiel ist Dein Beitrag drauf, wurde wohl nicht geloescht.
Gruesse, Joerg
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begin quoting, Joerg schrieb:

Das ist allerdings nicht im Sinne des Erfinders.
Gruß aus Bremen Ralf
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Hallo Ralf,

Nun ja, wahrscheinlich heisst es deshalb "World Wide Web". Startet man etwas, dann spinnt es sich wie ein "spider web" weiter. Wahrscheinlich ist "Cancel" wirksamer, je schneller es nach dem Absenden geschieht.
Das ist ja auch der Grund, warum viele ihre Email Adressen ein wenig verunstalten. Selbst aus dem Usenet werden ganze Gruppen mit den Beitraegen in HTML basierte Web Domains herueberkopiert und dann landet alles im ganz normalen Internet Bereich und ist nicht mehr auf Usenet Newsgroup beschraenkt.
Ein Email ist noch mehr unwiderrufbar. Ich finde es immer lustig, wenn eine Widerrufmeldung kommt, nachdem ich ein Email bekam und es dann natuerlich auf der Festplatte verewigt ist.
Gruesse, Joerg
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Joerg schrieb:

supersede, siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Supersede welche im Gegensatz zu oben erwähnten Cancel-Postings meist ausgeführt werden.
Ich kopiere mit da derzeit für ein Supersede die Message-ID des zu überarbeitenden Artikels und klicke auf "Als neu Bearbeiten", wähle in den Zeilen, wo man die Newsgroup, follow-up und änliches eingibt "Supersedes" aus (was ich mir durch mnenhy oder die Anleitung im 1. Link dort hab hinerweitern lassen) und füge die Message-ID ein. Dann wird das Posting korrigiert und normal abgeschickt. Den Rest erledigen die News-Server.
Genauso kannst du wie im 1. Link beschrieben dein X-No-Archive für immer in den Header einbauen (ich hab da derzeit nur ein X-Face zusätzlich)
Matthias
PS: Sogar OjE kann man das beibringen, siehe z.B. http://www.oe-tools.de.vu /
Um X-Post zu vermeiden nur in d.s.i.elektrotechnik und da man dich per Mail nicht erreichen kann, nicht per Mail.
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begin quoting, Matthias Olescher schrieb:

Funzt mit NS 4.7 nicht ...
Na also, der cancel ist also vorhanden - wurde wohl nicht (wie sonst üblich) verbreitet. Pfeif drauf ...

Werd' mich mal in der passenden NG umschauen ...
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Ralf Kusmierz schrieb:

Das ist ja steinalt. War nicht die Newsfunktionalität von Netscape 3 besser als die von Netscape 4? An sonsten, schon mal 40tude_Dialog angschaut?

Meiner kennt es, deiner kennt es aber die conrol.cancel Gruppe hat so viel Traffic und kostet Rechenzeit, dass Newsserver, besonders solche ohne feed, diese Gruppe weder bekommen noch auszuführen wollen.

Hab für NS 4.7 leider auch noch nix gefunden.
Matthias
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Ralf Kusmierz wrote:

Sorry, Ralf, ich konnte nicht erkennen, dass das betreffende Posting gecancelt war. Ich hatte den Eindruck, Du wolltest zunchst kein f'up gesetzt haben.

Das ist oder wre schade.
X-Post / f'up2 dsie

Gru, Frank
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begin quoting, Roland Damm schrieb:
(Ich leite mal um nach dsie.)

Genau gibt es nicht. Klar haben sie die Referenz - es ist aber technisch ein Frequenzband zulässig. Wenn die Frequenz (nach Meinung des Maschinenreglers) "drin" ist, hat sie entweder Lust, einzuspeisen, oder nicht. In jedem Fall entspricht die Erzeugung nicht präzise der Abnahme, weswegen die Frequenz an den Rand driftet. Und die erste Anlage, die der Ansicht ist, daß die Toleranzgrenze überschritten ist, hält entsprechend gegen, die anderen laufen auf Vollast oder sind aus.

Nein ;-)
An den Klemmen liegt eine bestimmte Spannung und Frequenz vor. Wenn die im akzeptablen Bereich sind, dann stellt das Synchronisiergerät den Generator auf die gleiche Frequenz und Phasenlage ein und schaltet Maschine und Netz zusammen, und ab da sind sie zwangsläufig synchron (bei Wechselrichtern geht das etwas anders, ist aber egal).

Es gibt keine Vorgabe, sondern ein Toleranzband. Und dem Synchrongerät ist es egal, wo Frequnenz und Phasenlage innerhalb des Bandes liegen.

Aber genau darauf kommt es bei der Frequenzhaltung an. Wobei die Frequenz die Leistungsbilanz integriert: wenn die Bilanz nicht genau ausgeglichen ist (Erzeugung = Abnahme), dann läuft die Frequenz unaufhaltsam weg, weil die Leistungsdifferenz alle Generatoren im Netz beschleunigt oder abbremst. (An der Abnahmeleistung kann man auch ein bißchen drehen, über die Spannungshöhe, aber erzähl's nicht weiter. Und außerdem kostet das massig Blindleistung, die ein Generator auch nur in begrenztem Maß bereitstellen kann.)

Eine solche gibt es nicht, ehrlich.

Wozu? Die Netzfrequenz liegt doch inkl. Phasenlage bereits elektrisch an den Klemmen vor. Man kann doch sowieso nur genau die nehmen, die schon vorhanden ist. Dran drehen läßt sich erst nach dem Synchronisieren. Es ist wie beim Anschieben eines rollenden Fahrzeugs: wenn Du mitschieben willst, mußt Du zunächst zwangsläufig an der Stelle, an der es sich gerade befindet (Phasenlage), mit genau der Geschwindigkeit (Frequenz) hinterherlaufen, die es gerade hat. Ändern kannst Du die erst, wenn Du angefaßt hast und anfängst, zu schieben. (Noch realistischer wird es beim Anschieben eines Kinderkarussels, weil es da auch in die Runde geht: wenn es nur einen Griff hat, mußt Du den zum Schieben anfassen.)

Die Phasenlage ist nicht im gesamten Netz überall gleich - Leitungen haben Reaktanzbeläge und verdrehen die Phase über die Länge und lastabhängig. Gleich ist nur die Frequenz. Anders ausgedrückt: Schuster, bleib bei Deinen Leisten ... ;-)

Vergiß es ...

_Entweder_ macht man eine Steuerung: "Maschinen G, K und M jetzt zuschalten" _oder_ man macht ein (börsenmäßiges) Preissignal: "Aktueller Strompreis bei Ihnen 7,4 zu 9,8 Cents/kWh" - im zweiten Fall "entscheidet" die Maschine (aufgrund ihres einprogrammierten Verhaltens), ob sie jetzt Energie verbrauchen, nichts tun oder selbst einspeisen möchte (und hat damit einen geschlossenen Regelkreis). Der zentrale Regler tut dann nichts anderes, als solange am Preis zu drehen, bis die Bilanz ausgeglichen ist. (Wobei die Regelstrecke natürlich nicht am Anschlag sein darf, aber das dürfte selbstverständlich sein.)

Es ist auch eine Frage der Zuverlässigkeit. Am günstigsten ist es natürlich, wenn ein Leitungsabschnitt an beiden Enden zuverlässig mechanisch freigeschaltet werden kann, aber was willst Du machen, wenn in einem Straßenzug fünfzig vorhandene Hausanschlüsse potentiell einspeisen könnten und bei neun davon natürlich kein Bewohner mit Schlüssel zum Hausanschlußraum anzutreffen ist ...
Gruß aus Bremen Ralf
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Moin,
Ralf Kusmierz hat geschrieben:

Abwarten.
Und dann später:

Ja, der Ist-Wert. Und die Datenübertragung wäre genau dazu nötig, um den Sollwert mitzuteilen. Wenn beide Informationen vorhanden sind, Ist-Phasenlage und Soll-Phasenlage, dann kann jedes lokale Gerät die Differenz ausrechnen und nach dieser Differenz entscheiden, ob Leistung zugesetzt werden muß oder nicht. Das kann jedes lokale Gerät noch z.B. nach aktuellem dynamisch angepasstem Strompreis entscheiden oder oder oder.
Letzlich ist es das selbe, als wenn der Energieversorger einfach nur jedem angeschlossenen System mitteilt, in welchem Maße das Netz über- oder unterversorgt ist. Nur nach meinem Vorschlag könnte das jedes einzelne System selbst erkennen, der Energieversorger braucht nichts weiter machen, als diesen Vorgabewert einzuspeisen. Der Energieversorger kann die lokalen Geräte dann auch zentral ansteuern, indem er einfach die Soll-Vorgabe sozusagen manipuliert. Wenn das Netz sternförmig aufgebaut ist und wenn eine digitale Signalübertragung durch die Stromkabel und durch die Trafos möglich ist, dann braucht der Energieversorger zu dem Zweck nur noch ein einziges Zeitsignal in die Stromleitung einspeisen, die phasenverschiebungen bis zu jedem einzelnen Kleinst-Erzeuger ergeben sich dann fast von alleine (wobei ich ja sowieso angenommen habe, daß jedes System bei Inbetriebname individuell auf einen Normalwert kalibriert wird). Und selbstverständlich speißt jeder lokale Erzeuger natürlich perfekt Netzsynchron ein.

Na wunderbar. Und eine digital zugemischtes Signal hat natürlich seine ganz eigene Signalausbreitungsgeschwindigkeit durch die Leitungen. Was solls, immerhin ändern die Leitungen nicht nennenswert ihre Längen. Ein lokales System wird einfach darauf eintrainiert, daß für dieses System alles normal ist, wenn Phasenlage des Netzes und Zeitsignal z.B. 10ms auseinanderliegen. Wir das mehr, dann wird Energie zugeführt, sonst nicht. Natürlich dürfen Netzfrequenz und Zeitsignal frequenzmäßig nicht soweit auseinanderliegen, daß es zu Phasensprüngen innerhalb der Reaktionszeit kommt. Also Netz- und Vorgabefrequenz dürfen nicht mehr als vielleicht 1mHz..1µHz auseinanderliegen. Aber das ist doch wohl heutzutage nicht so das Problem, vorallem weil dieses System - wenn erst mal auf breiter Front eingeführt - ein erheblich schnelleres Reagieren auf Lastschwankungen möglich ist (kleinere Geräte anstatt tonnenschwerer Turbinen mit Tonnen an Kühlwasser im Kreislauf).

Ja, mit dem Problem der extremen Störanfälligkeit.

Genau das finde ich eine ganz gute Idee, gerade weil jeder Endkunde doch am liebsten dann seinen Generator angeschmissen haben will, wenn er gerade Wärme braucht. Die Zentralheizung hier springt im Sommer allein für Brauchwassererwärmung nur gerade mal 3 mal am Tag an. Die könnte doch einen schönen Kompromiß bilden aus Brauchwassertemperatur und Strombedarf und einen kombinierten Schwellenwert für das Einschalten verwenden.

Genau das Szenario ging mir auch durch den Kopf, Montör geht die Straße runter Klinkenputzen um die Anwohner zu bitten, die Heizung auszuschalten...:-) Allerdings würde sich der Montör auch nicht viel besser fühlen, wenn der E-Versorger ihm mitteilt, daß alle betroffenen Haushalts-Anlagen per SMS benachrichtigt wurden...
CU Rollo
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begin quoting, Roland Damm schrieb:

... sondern bestenfalls definierte Fehlergrenzen, ist klar.

Es ist aber nun einmal (derzeit) so im Verbundnetz, daß eine Sollgröße "Phasenlage" nicht definiert ist. Zwar wird die Frequenz doch ein bißchen (fast PLL) nachgeregelt, so daß Synchronuhren im Mittel einigermaßen richtig gehen, aber die Momentanfrequenz ändert sich durchaus.
Ohne daß ES der gemeine Stromkunde normalerweise merkt, passieren durchaus dramatische Sachen im Netz: zunächst ist auf der Leistung ein "Störsignal" drauf, weil sich natürlich immerzu irgendwelche Verbraucher zu- oder abschalten, darunter durchaus auch "dicke Brummer", oder eine Windböe treibt die Leistungen der WKA kurzzeitig hoch.
Ferner kann es ständig und unvorhersehbar zu Störungen kommen (Schutzanregung), da wird dann mal eine Höchstspannungsleitung temporär (Kurzunterbrechung) oder dauerhaft abgeschaltet, oder ein komplettes Kernkraftwerk macht einen Lastabwurf (meldepflichtiges Ereignis) - da hat man dann von jetzt auf gleich eine um 1.000 MW unausgeglichene Bilanz, und die kann kein Regler wegmachen, die wird komplett aus den Schwungmassen der umlaufenden Maschinen gespeist, und das gibt natürlich einen fetten Frequenzeinbruch, bis die Maschinenregler das ausgleichen und das "zuständige" EVU seine umlaufende oder warme Reserve angeschmissen hat (trotz Verbundnetz ist nämlich jeder Erzeuger verpflichtet, die Ausfallreserve selbst bereitzuhalten, er darf nicht das Verbundnetz dafür benutzen).
Die Phase wird einfach nicht nachgeregelt, man ist froh, die Frequenz wieder zurück ins Toleranzband zu kriegen. Isso ...

Das funktioniert aber deswegen nicht:

^^^^^^^^^^^^^^^^

Nö, aber die Netzlast darauf ändert sich und mithin die Phasenwinkel. Und ich würde es schlicht für zu umständlich halten, aus der (notwendigerweise zu messenden) lokalen Lastsituation via Netzsimulation die aktuellen Phasenwinkel auszurechen und dann Sollwerte herumzufunken. Wozu denn? Wenn man die Leistung sowieso gemessen hat, kann man die gewünschte Ausgleichsleistung doch direkt ausrechnen und den "passenden" Generatoren mitteilen, daß sie mal ein Schüppchen Kohlen mehr auflegen sollen.

Ich bezweifle erst einmal, daß die "Dinosaurier" regelungstechnisch langsam sind. Die haben nämlich durchaus auch einen zu ihrer Größe passenden "Wumms" auf dem Kessel.
Technisch geht das, aber ich sehe den Sinn der Sache nicht. Solange die Leitungen nicht überlastet werden, ist im (MS-)Stadnetz oder im (110-kV-HS-)Verteilungsnetz die Lastverteilung schlicht wurscht, man zieht jeweils immer die kostengünstigsten Einspeisungen heran.

Meinst Du?

Nun wird die, insbesondere in dsie, aber schon jahrelang diskutiert. Du bist da einfach etwas spät dran ..

Genau. Und die sinnvolle Investitionsentscheidung ist die Dimensionierung des Wärmespeichers.

Das wird alles überdramatisiert. Die meisten Wartungsarbeiten kommen nicht unangemeldet, da kann sich das E-Werk tagelang vorher ankündigen und tut das auch. Und im Notfall (Gefahrensituation, z. B. durch Überschwemmung oder Feuer) schließt man den Netzabschnitt eben brutal gegen Erde kurz, dann ist die Spannung auch zuverlässig weg. Normalerweise darf es dabei nicht knallen, weil eine Öffnung des Trennschalters am Kabelabgang des Ortstrafos als Störung erkannt werden müßte und die Einspeiser veranlassen sollte, sich vom Netz zu schalten. Und wenn es dabei doch mal rummst, ist das auch nicht schlimm, das sind dann gerade mal ein paar ein paar zehn kW Kurzschlußleistung von einem "doofen" Kellerkraftwerk, und das rummst auch nicht doller als ein ganz normaler Kurzschluß an der Steckdose.
Gruß aus Bremen Ralf
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Moin,
Ralf Kusmierz hat geschrieben:

Das heißt, daß die Phasenlage üblicherweise um viele Vielfache von 2Pi wegläuft. Na gut, dann ist die Phasenlage nicht so zu gebrauchen. Ich hätte gedacht, daß das Netz viel 'steifer' ist. Ich kann mir halt schwer vorstellen, daß die letzte Windmühle in Griechenland kurzzeitig langsamer wird, weil in Spanien ein Zug losfährt (oder so sinngemäß). Aber ist natürlich klar, Energie ist im Netz nicht gespeichert.

Der Vorteil wäre gewesen, daß das System als ganzes schneller reagieren kann, weil der Bedarf an Reaktion vor Ort an kleinen schnellen Minikraftwerken errechnet werden kann. Ein Vorteil ist der Ausgleich von lokalen Schwankungen innerhalb einer kleinen Region ohne daß sich der Energieversorger darum kümmern muß. Anderer Vorteil wäre, daß die Kleinkraftwerke reagieren können _ohne_ dazu vom Netzbetreiber explizit aufgefordert werden zu müssen. Das spart kommunikation und steigert deshalb IMO die zuverlässigkeit (wo hier doch schon angesprochen wurde, wie kritisch es sei, alle Kleinkraftwerke via Mobiltelefon oder so zeitnah zu benachrichtigen)

Klar, aber ein großes Kraftwerk kann kaum so schnell sein, wie ein kleines. Selbst Flugzeugturbinen brauchen mehrere Sekunden um von Standgas auf vollen Schub hochzulaufen. Vergleich das mal mit Ottomotoren in Größen von 1l Hubraum.

Und das sind Grundlastkraftwerke, also solche, die mehrere Stunden zum Hochlaufen brauchen. Auch im Zusammenhang mit Windkraft dürfte zukünftig der Bedarf an Spitzenlastkraftwerken deutlich zunehmen.

Das System wäre zentralisiert, die Vorteile eines dezentralen Systems würde man so großzügig wieder wegschmeißen.

Ja, dann natürlich.
CU Rollo
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begin quoting, Roland Damm schrieb:

Etwas sehr pointiert formuliert, aber im Prinzip richtig.

Die Speicher sind die rotierenden Maschinen, die die (je nach Sicht) notwendige bzw. störende Kurzschlußleistung bereitstellen.

Es gibt keine Notwendigkeit für den Ausgleich kleiner Schwankungen. Die Durchmischung der Lastgänge der Einzelverbraucher führt schon bei relativ kleinen Kollektiven zu einer nur langsamen Änderung der Gesamtlast - das bißchen verbleibende kleine Schwankungen ist einfach uninteressant - wenn ich auf einer Leitung 93,74 kA habe, dann kümmert es einfach niemanden, ob die Stromstärke um ein paar hundert Ampère schwankt. Die normale Abrechnungseinheit ist der Viertelstundenmittelwert.

Wie gesagt: Viertelstundenwerte wären ausreichend, alle fünf Minuten redundant und Minutensignale purer Overkill.

Ich weiß nicht, wie schnell Dampfregler sind, aber ich sehe keinen prinzipiellen Unterschied in der Größe. Die Schwungmasse spielt keine Rolle, weil die Drehzahl bei Leistungsänderungen konstant ist, es ändert sich nur das Wellenmoment. Unterschieden wird lediglich zwischen warmer (Minuten-)Reserve, die im Einsatzfall erst mechanisch hochgefahren werden muß, und rotierender (Sekunden-)Reserve, die stand-by mitläuft, so daß im Einsatzfall lediglich "Gas gegeben" werden muß. Umlaufende Reserven erhöhen übrigens die Kurzschlußleistung und machen dadurch das Netz frequenzsteifer.

Nein, natürlich nicht. Welches gerade das Grenzkraftwerk ist, hängt von der momentanen Last und der zu dieser gehörenden Benutzungsstundenzahl ab. Wenn ich gerade in der Lastspitze bin, dann nehme ich selbstverständlich ein Spitzenlastkraftwerk.

Kalte Reserve braucht immer stundenlang zum Anfahren, auch in der Mittel- und Spitzenlast. Aber ein Laufwasserkraftwerk als typisches Grundlastkraftwerk ist aus dem Stillstand in Minuten am Netz. Man macht einfach den Wasserzufluß auf, das Synchronisiergerät guckt zu, wie es hochläuft, und sobald die Drehzahl zur Netzfrequenz paßt, schaltet es den Generator netzparallel, fertig. (Ok, der Öldruck sollte schon da sein, aber es ist durchaus sinnvoll, die Ölpumpe einfach immer laufen zu lassen und den Generator langsam zu drehen, damit die Lager sich nicht eindrücken.)
Nun nimmt man aber Grundlastkraftwerke nie als Reserve - die sollen ja durchlaufen, so ist Grundlast definiert.

Pssst ... (nicht so laut) ! ;-)
Stimmt so nicht ganz: Die wetterabhängige Stromerzeugung (Wind, PV) ist gut prognostizierbar, während der Windphasen ist die abgegebene Leistung in der Fläche auch erstaunlich gleichmäßig. Die Wetterlagen dauern stunden- bis tagelang, so daß die Einspeisungen eher in den Bereich der Mittel- als der Spitzenlast einzuordnen sind.

Welche Vorteile hat denn die Dezentralisierung? Die Zuverlässigkeit steigt natürlich extrem, weil Ausfälle von Einzelanlagen statistisch keine Rolle spielen. Die Möglichkeit des Inselbetriebs (Notstromversorgung) ist ziemlich unwichtig, weil das fast nie vorkommt. Und der zentrale Lastverteiler ist natürlich erforderlich, weil die Kelleranlage die Netzlastsituation nicht kennen kann.
Durchaus relevant (da tut sich ja gerade was, z. B. an der FH Ingolstadt) ist die Frage nach der "Philosophie" für den Fall des Ausfalls der Steuersignale. Was soll die Anlage tun, wenn sie feststellt, daß sie seit zu langer Zeit keine Steuersignale mehr empfangen hat? Ich sehe drei Möglichkeiten:
1. Sie geht aus Sicherheitsgründen vom Netz bzw. regelt ihre Leistung so, daß der betreffende Netzpunkt netto lastfrei wird, der Anschluß also praktisch im Inselbetrieb fährt und nur noch die Kurzschlußleistung des Netzes aus Sicherheitsgründen und als Puffer in Anspruch nimmt.
2. Sie geht auf Vollast, damit möglichst viel Leistung im Netz vorhanden ist, wobei das Frequenzband einzuhalten ist.
3. Sie benutzt ihre wie auch immer gewonnene Lastprognose für die nächsten Stunden und fährt die stur ab, in der Hoffnung "wir schon stimmen".
Jede Möglichkeit hat ihre Vor- und Nachteile. Es kommt darauf an, was die Ursache der Störung ist: - Ausfall des zentralen Senders - Störung des Kommunikationskanals, der potentiell viele Empfänger betrifft - erzeugeranlagenseitige Kommunikationsstörung
Energietechnisch könnte es auch so sein, daß der angeschlossene Netzteil gestört ist oder in den Inselbetrieb gegangen ist. Und dann ist die Frage, ob es sinnvoll ist, die Versorgung im Inselbetrieb aufrechtzuerhalten oder den Netzteil spannungsfrei zu machen. Zu wenig Leistung ist für die Abnehmer schlecht und führt zum Blackout, zuviel könnte die Einspeisung in die übergeordnete Netzebene überlasten, was dann zur Abtrennung und Übergang in den Inselbetrieb führt - anschließend fe lt auf der übergeordneten Ebene diese Einspeisung aber komplett.
Sinnvoll wäre wahrscheinlich ein Multiplexbetrieb über verschiedene Kanäle und redundante Zentralen, das dürfte die Ausfallwahrscheinlichkeit deutlich senken. Andererseits könnte das aber auch total überzogen sein.
Gruß aus Bremen Ralf
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Moin,
Ralf Kusmierz hat geschrieben:

Stimmt, auch Verbraucher wenn sie E-Motoren sind, gehören dazu, die ziehen auch zumindest kurzzeitig weniger Strom, wenn die Frequenz abfällt.

Alles eine Frage der Frequenz. Es _gibt_ Notwenidigkeit für Ausgleich, nur scheint da nach deiner Aussage ja nicht häufiger als vielleicht alle 15 Minuten nachgeregelt werden zu müssen. Sei es drumm, auch ein Kleinkraftwerk kann träge reagieren wenn man das so haben will.

Mal eben das Dampfventil aufmachen hört sich zwar gut an, aber ich glaube nicht, daß die so viel Dampfreserve auf dem Kessel haben um so mehr als ein paar Sekunden die Leitsung zu steigern. Für mehr als ein paar Sekunden muß schon noch die Wasserpumpe hochlaufen, wer weiß wie viele Tonnen Wasser beschleunigt werden und vorallem mehr Kohle nachgelegt werden. Mehr Wärmestrom von Brennkammer durch die Wärmetauscher erfordert höhere Temperaturdifferenz, ergo muß da irgendwo irgendwas erst mal warm gemacht werden. Ich weiß auch nicht wie lange das dauert, aber es dürfte mehr erforderlich sein, als einfach nur am Dampfventil zu drehen.

Momentan verfügbar meintest du. Aber normalerweise sind die langsamen Kraftwerke ja auch die günstigsten. Und deren Stom verwendet man am liebsten und erst wenn das nicht reicht, dann schaltet man schneller hochlaufende Kraftwerke hinzu - und das auch nur dann, wenn man prognostizieren kann, daß die Lastspitze nach wenigen Stunden weg ist. Weiß man vorher, daß es länger dauert, schaltet man ein preiswerteres Kraftwerk dazu.

Nach meinem Vorschlag kann sie es ja eben doch, weil sie die Phasenlage kennt. Übrigens, was mir dazu noch eingefallen ist, man kann die Phasenlage ja auch über vielfache von 2Pi zählen. Warum also nicht einfach auch zu dem unten gesagten dem Einzelsystem mitteilen, welche Phasenlage gewünscht ist (mit Winkel und vielfachen von 360°). Sollte dann die Verbindung zur Zentralle ausfallen, bleiben die kleinen Einspeiser einfach dabei zu versuchen, die Phasenlage auf Sollwert zu regeln. Ob mit oder ohne Inselbetrieb ist dann auch egal. Wenn das Netz so ungenau ist, wie du sagst, dann sollte eine eingebaute Quartzuhr in jedem Kleinkraftwerk genau genug sein, um den Sollwert zu verankern. Wahlweise stehen ja noch DCF77 oder GPS oder diverse Handynetze zur Verfügung, die Kleinkraftwerke mit einem Zeitsignal zu versorgen.

Das wäre optimal.

Semi-doof.
Das wäre Worst-Case. Wenn ich als zukünftiger arbeitsloser Programmieren einen Bug in das Computersystem meines Chefs reinbauen wollte (um mich nach meiner Entlassung zu rächen) und würde an so einem System programmieren, würde ich genau das machen:-).
Ganz simpel gesagt, wenn die Zentrale es nicht gebacken kriegt, den Endpunkten im Netz bescheid zu sagen, daß sie mehr Stom brauchen, dann bekommen sie auch keinen. Jede Untereinheit des Netzes sollte im Falle von Kommunikationsfehlern oder sonstigen Fehlern autark arbeiten können. _Das_ nenne ich Ausfallsicherheit.

Und deswegen Vergleich der aktuellen Phasenlage (über mehr als eine Periodendauer mitgezählt) mit einem jederorts verfügbaren Zeitnormal, DCF oder GPS, besser beides gleichzeitig. Und übrigens, sollte GPS oder DCF ausfallen, gibt's sowieso genug Stom für alle, weil dann nämlich die Bahn stillsteht:-).
CU Rollo
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begin quoting, Roland Damm schrieb:

Die "ziehen" nicht "weniger Strom", die stellen tatsächlich dick und fett Kurzschlußleistung bereit. Die Kurzschlußleistung hängt nur von der Erregung ab, nicht vom Betriebszustand (motorisch oder generatorisch). Es gibt theoretisch gar keinen Unterschied zwischen Motoren und Generatoren.

Es wird kontinuierlich nachgeregelt, aber die Laständerungen sind eben sehr niederfrequent bzw. vernachlässigbar klein.

Man braucht es einfach nicht schnell, wenn es im Netzparallelbetrieb läuft. Schnell muß nur die Spannungs-(Blindleistungs-)Regelung sein und ist sie auch (Erregungseinstellung). Flott geregelt werden müssen nur Notstromversorgungen im Inselbetrieb.

t/s Dampfmenge stimmt schon, aber da sollten doch einige -zig t Speicherdampf vorhanden sein? Immerhin befindet sich so eine technische Dampfanlage doch weit oberhalb des kritischen Punktes - der Dampf ist dicht wie Wasser, aber dennoch gasförmig und kann extrem expandieren.

Die Lastniveaus sind durch die Benutzungsstundenzahlen definiert (Gangdauerlinie der Netzlast). Für Mittel- und Spitzenlast werden schlicht keine Grundlastkraftwerke vorgehalten, das wäre unwirtschaftlich.

Das Problem ist, daß sie mit der Anlage im Nachbarhaus konkurriert. Ohne "Absprache" geht die eine auf Vollast und die andere auf Aus. Die sehen beide genau den gleichen Netzzustand.

Natürlich wären Quarzuhren mit Funkanbindung/-korrektur hinreichend genau. Es ist nur schlicht überflüssig. Der relative Phasenwinkel über die Leitungslänge hängt von deren Belastung ab - wie soll man die denn kennen, ohne sie zu messen? Es kann richtig sein, über die Leitung Leistung nach draußen zu speisen, es kann auch richtig sein, leistung von draußen zuzukaufen - hängt von den aktuellen Preisen "anderswo" ab. Woher soll man das wissen? Der Phasenwinkel verrät das nicht. Und im Inselbetrieb braucht man bloß die Frequenz in der Toleranz halten (wieder das Problem der Konkurrenz der Erzeuger) - das Synchronisieren beim Netzwiederaufbau ist kein Akt.

Nö. Anderswo fehlt vielleicht Leistung, die man anbieten könnte.

Eher optimal.

Verstehe ich nicht.

Die Zentrale braucht den Strom ja nicht, sie disponiert ihn nur. Das mit dem autonomen Inselbetrieb klappt doch automatisch: ohne führendes Netz reagiert die Frequenz sehr empfindlich auf Leistungsbilanzänderungen, also fährt die (jede) angeschlossene Anlage einfach ein Leistungs-Frequenz-Regelprogramm.

Ts, ts, ts ...
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Moin,
Ralf Kusmierz hat geschrieben:

Bei einem Leitungsbruch stelle eine große Menge Heißdampf ein großes Gefahrenpotential da. Ich glaube, daß der hier genannte Nutzen der einzige ist, den man hat wenn man die Dampfmenge größer als die minimal erforderliche macht. Kann sein, daß man das tut, aber es hat eben auch nachteile. Aus Sicherheitsgründen sollte jedenfalls die in Umlauf befindliche Dampfmenge möglichst klein sein.

Ja, aber was macht das? Die Anlage, die schon auf Volllast läuft wird ja wohl kaum überdrehen und explodieren:-). Sollte sie jedoch trotz Volllast das Netz nicht alleine füttern können und driftet die Phasenlage noch mehr weg, dann springt schon noch irgendwann eine bis dahin still stehende Anlage an. Sollte dieser unausgewogene Zustand zum Normalfall werden, dann müßte ein einfacher Regler mit einer Zeitkonstante von Tagen das ausgleichen können. Sprich jede einzelne Anlage wird so geregelt, daß sie im Mittel (Wochenmittel, wirklich träge meine ich) 50% der Zeit läuft oder so. Ob diese 50% dann auch 50% sein sollen, gibt der Energieversorger oder auch der Betreiber vor, der nötige Datenaustausch wäre dann wiederum minimal. Vermutlich sogar so gering, daß man diesen Wert vertraglich festschreiben kann. Des weiteren würde jedes Kleinkraftwerk seinen Toleranzbereich auch noch dynamisch anpassen und zwar an den momentanen Bedarf an Warmwasser. Sprich wenn der Brauchwassertank kalt ist, springt es schon bei kleinen Regelfehler an, ist das Wasser warm, dann wird die Toleranz für Regelfehler vergrößert (aber natürlich nicht zu Null, ich hasse solch dumme digitale Regelungen:-)).

Moment, die Phasenverschiebung zwischen zwei Punkten der Leitung ist von der Last abhängig? Ich dachte, die Phasenverschiebung hat nur mit der Signalausbreitungsgeschwindigkeit zu tun und ist damit über die Lastzustände konstant).

Und wenn schon, wie meinst du das jetzt, ohne dich zu widersprechen? Die Phasenlage hängt von der Last ab, also muß man die Last messen - sagst du. Zweitens sagst du, daß man dann die Phasenlage nicht mehr messen muß, weil man die Last ja gemessen hat.
Also mal langsam. Das Netz bestehe vereinfacht aus zwei Teilnetzen. Die Phasenlage ist überall die gleiche plus/minus einer konstanten Verschiebung infolge der Leitungslängen. Wenn jetzt auch noch die Spannung stimmt, dann bedeutet daß, daß so viel Energie eingespeißt wird, wie entnommen wird. Wird mehr Energie entnommen, fällt die Phasenlage gegenüber der Referenzuhr zurück - das merkt dann jeder und jeder kann nachregeln. Welche Probleme können noch auftreten? Das eine Teilnetz kann mehr Energie verbrauchen als es erzeugt, das andere umgekehrt. Aber wo ist das Problem dabei? Klar, die Stromstärke an der Verbindungsstelle kann zu groß werden. Aber dann ist es Aufgabe des Energieversorgers zusätzliche Leitungsquerschnitte bereitzustellen. Ach, es ist gewollt, daß der Stom möglichst dort erzeugt wird, wo er verbraucht wird, um die Transportverluste gering zu halten. Tcha, dem Energieversorger ist es freigestellt, für die beiden Teilnetze unterschiedliche Strompreise festzulegen. Darüber hinaus kann aber der Energieversorger an dem Referenzwert für die Phasenlage drehen, wenn er diesen quasi als Uhrenoffset, Korrektorwert für die DCF-Uhr den Klein-Stomerzeugern mitteilen kann (SMS, RDS,...)

Jedes Subnetz versucht sich allein selbst mit Strom zu versorgen. Will der Energieversorger darüber hinaus mehr, dann soll er es sagen (dynamischer Strompreis, Uhrenoffset für die Referenzphasenlage, ...).

Das ist so üblich, das heißt aber noch lange nicht, daß es nicht anders geht. Du betrachtest dauernd die Frequenz als die allein wichtige Regelgröße, ich betrachte einfach das zeitliche Integral der Frequenz als Regelgröße. Wo ist da das prinzipielle Problem?

Kein Problem, die Regelung muß nur eben etwas intelligenter sein, als zwei Widerstände und ein Schütz.

Was bedeutet es, wenn irgendwo anders Leistung fehlt? Fehlt insgesamt Leistung? Dann sollte die Phasenlage wegdriften und das wird ausgeregelt. Verbrauchen irgendwelche Teilnetze mehr Energie, als sie selbst erzeugen? Dynamischer Strompreis oder.... s.o..

Solch ein System kann nicht auf Fehlfunktionen reagieren. Maximal blöd eben. Mit solchen Methoden baut man Störanfälligkeit gezielt in ein System ein....

Ja ja, die haben ihre eigenen Kraftwerke. Ich wollte damit nur sagen, daß man von einem neuartigen System nicht gleich fordern sollte, daß es einen kompletten Systemabsturz von GPS und DCF übersteht, wärend derzeit auf den Steuerrechnern noch Windoof eingesetzt wird (angeblich). Das wäre wie auf Fahrradhelme zu verzichten, weil sie sowieso nichts nutzen, wenn einem ein 1000t-Meteorit auf den Kopf fällt.
CU Rollo
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