Erzeugungsanlagen und Elektromobilität - Info Day 2019 - Vorarlberg Netz

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Erzeugungsanlagen und Elektromobilität - Info Day 2019 - Vorarlberg Netz
Erzeugungsanlagen und Elektromobilität
Info Day 2019

Reinhard Nenning (Netzplanung) | Bregenz | 22.11.2019

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Erzeugungsanlagen und Elektromobilität - Info Day 2019 - Vorarlberg Netz
Erzeugungsanlagen

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Erzeugungsanlagen und Elektromobilität - Info Day 2019 - Vorarlberg Netz
Neue TOR Erzeuger
 https://www.e-control.at/documents/1785851/1811582/TOR+Erzeuger+Typ+A+V1.0.pdf/6342d021-a5ce-3809-2ae5-28b78e26f04d?t=1562757767659

       Gültig seit 1.8.2019
       Ersatz für TOR D4
       Umsetzung EU - Regelwerk
       4 Teile für Typ A-D
       A-D abhängig von Leistung
       Typ A: 0 bis 250kW
       Typ B: 250kW bis 35 MW
       Typ C: 35 MW bis 50 MW
       Typ D: größer 50 MW oder
        Un ≥ 110 kV

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Neue TOR Erzeuger - was ist neu?

  Grenze Kleinsterzeugungsanlagen von 0,6 kVA auf 0,8 kW angehoben
   (PV-Steckdosenanlagen)
  Neue Q(U)-Kennlinie Österreich auch für Vorarlberg übernommen (NS)
  Blindleistungskapazität cosPhi = 0,9 für alle Umrichter
  Durchfahren von Spannungseinbrüchen (Fault ride through FRT)
  Rundschreiben folgt!

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Erzeugungsanlagen und Elektromobilität - Info Day 2019 - Vorarlberg Netz
FRT

                 Spannungstrichter
                  wird zukünfitg
                  größer
                 Viele EZA „sehen“
                  kleine Spannung
                  und trennen sich

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FRT-Profil

                Netztrennung
                nicht erlaubt

                            Netztrennung
                            erlaubt

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Fehler bei Blindstromkompensation vermeiden

 •      Anschluss des Strompfades der Kompensationsanlage an der Last, nicht
        am Zähler  Fehler mehrfach aufgetreten!
                       MS        NS             HA                 G   Erzeugung (1)

                MS-                                            E

                Netz
                                      NS-Netz        Zä   Zä   N
                                                               S
                                                                   G   Erzeugung (2)

                                                                   P   Last

                                                          Komp.

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Entkupplungsschutzprüfung (1)

 •      Erzeugungsanlagen sind mit Entkupplungsschutzeinrichtungen auszustatten
 •      PV-Wechselrichter haben diese meist integriert eingebaut
 •      Ab 30kVA Anlagenleistung ist jedenfalls ein externer Entkupplungsschutz
        vorgeschrieben

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Entkupplungsschutzprüfung (2)
 PV-WR mit internen Schützen
 •      Die Verwendung vorhandener interner Schütze in Geräten zur
        Netzentkupplung ist unter Bedingungen zulässig.
 •      Damit können ggf. Anlagenkosten reduziert werden.

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Entkupplungsschutzprüfung (3)
 PV-WR mit internen Schützen
 •      Externe Entkupplungsschutzeinrichtungen sind alle 5 Jahre zu prüfen
 •      Dies wird bei uns durch private Dienstleister angeboten
 •      Das Prüfprotokoll auf der Homepage ist auf die interne Entkuppelstelle
        vorbereitet.
 •      Die Anschlussbilder des Entkupplungsschutzes wurden auch auf FRT
        korrigiert

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Lösung für Pufferung Entkupplungsschutz

  Wechselrichter sind FRT-fähig
  Bei Anlagen über 30 kVA muss das externe Entkupplungsschutzrelais und
   der Schütz/Leistungsschalter gepuffert werden
  Pufferung auch mit 24V DC Kondensatoren möglich
   (Lebensdauer ca. 30 Jahre)
  Aufbau kann bei Ulrich Bereuter (Schutztechnik) hier angeschaut werden
  Einstellwerte: Ueff< 0,8 Un 1,5s
                  Ueff
Erzeuger - Unterstützung auf Homepage

 https://www.vorarlbergnetz.at/erzeugungsanlagen-netzintegration.htm

       Neu TOR Erzeuger
       Wechselrichterliste und Musterreports
       Pläne für Kompensation
       Aufbau Entkupplungsschutz und Prüfklemmleiste
       Partner für die Prüfung Entkupplungsschutz

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Elektromobilität

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Vergleich Lastprofil Haushalt

           25

           20
 P in kW

           15                   Ohne E-Mobil
                                3 kW Ladeleistung
                                11 kW Ladeleistung
           10
                                22 kW Ladeleistung

            5

            0

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Ansteuerbarkeit kann Zusatzaufwand
im Netz deutlich reduzieren

•       Die erwartete Ergiebigkeit
        einer Netzsteuerung legt
        deren Umsetzung nahe
•       Es erscheint zweckmäßig,
        zeitnah einen
        funktionierenden
        Ansteuerkanal festzulegen

Quelle: Agora Netzstudie

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Elektromobilität – Gleichzeitigkeit Letztstand
   Überarbeitung der TAEV läuft
•                          Neue Erkenntnisse bei der Gleichzeitigkeit aus Praxistests
                                                                          Gleichzeitigkeitsfaktor EV
                                                                      Wissenschaftlicher Beirat 13.8.2019
                           1,2
                                     1,00; 1,00
                                                        4,00; 1,00
                           1,0                                       5,00; 1,00
                                           2,00; 1,00                                                                        Formel mittel
 Gleichzeitigkeitsfaktor

                                                    3,00; 1,00
                           0,8
                                                                           7,00; 0,71
                           0,6                                                         10,00; 0,59

                                                                                                     20,00; 0,44
                           0,4                                                                                     50,00; 0,32
                                                                                                                                  100,00; 0,27
                                                                                                                                                 300,00; 0,22
                           0,2

                           0,0
                                 1                                                10                                        100
                                                                                         Fahrzeuge

Netzberechnungen Österreich – wissenschaftlicher Beirat

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Elektromobilität - Ansteuerbarkeit herstellen!
   Untersuchungen an gängigen Wallboxen zeigen:

   Untersuchungsergebnis Abschaltung mit potenzialfreiem Kontakt:
      – Fahrzeuge überstehen Unterbrechungen problemlos
      – Nur wenige Wallboxen besitzen Freigabekontakt
      – Bestehende Freigabekontakte sind zudem unterschiedlich beschaltet:
            • 230V bei Mennekes
            • Potenzialfrei bei Keba
            • Invers bei Schneider
            • Oder vom Kunden beliebig parametrierbar
   Es gibt derzeit keine einheitliche Schnittstelle, die ein
   Netzbetreiber nutzen kann!
Quelle: Vorarlberg Netz

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Endziel: Digitale Schnittstelle als
Netzbetreiber-Ansteuerungslösung

•      In mehreren Ländern in Vorbereitung                                   Ladestelle
                                           Netzbetr.
                                                             Kommunikation
•      Trennung der technischen            Signalgeber
                                                                             Logik
       IT-Netzwerke ist komplex
•      Ermöglicht regional angepasste
                                                                                          IEC 15118
       Reaktion bei Netzengpässen                                                         PLC

•      Zukünftig intelligente Netzstation  Stromversorgung                                                 EV
                                           400/230V
•      Rückmeldekanal möglich

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Zeitstrahl für sofortige und mittelfristige
Ansteuerungslösungen

          Arbeiten an digitaler Schnittstelle, Trennung technischer Netzwerke Kunde-Netzbetreiber,
          Festlegungen, Standardisierung, Einführung

          Einführung
          Ansteuerung 1
          Kontakt
          Regeln, Normen,
          Produktanpassung

13.11.2019             1.1.2021          1.1.2022         1.1.2023          1.1.2024          1.1.2025

Info Day 2019                                                                                            19
In Vorbereitung: Interimistische Notlösung
1poliger Schließer als Übergang zur digitalen Lösung

•      Einfache Lösung - Ladestelle braucht einen Netzbetreiber-Schaltkontakt
•      Innere Kontaktbelegung ist vom Elektriker zu berücksichtigen
•      Vier Anschlussvarianten (wegen vorhandener Produkte sinnvoll)
•      Zwei Zustände gemäß Vorgabe Netzbetreiber:
        Ein: Laden mit eingestelltem Maximalstrom
              (z.B. 16 A 3phasig)
        Aus: Reduktion auf eingestellten Minimalstrom 8A
              oder 0 A (wahlweise parametrierbar)

Dieser Vorschlag ist Zwischenergebnis einer D-A-CH-CZ Expertenabstimmung und aktuell
keine offizielle Verbändeposition. Eine solche Konvention soll als nächster Schritt folgen.

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Ein Netzbetreiber-Kontakt in der Ladestelle:
•        Standardisierte Netzbetreiber-Eingriffsmöglichkeit, aber ohne Rückkanal
•        Wechselmöglichkeit zwischen zwei Zuständen (Maximalstrom und 8A bzw. 0A)
•        Rundsteuerung, Schaltuhren können dafür eingesetzt werden, mit Fahrplan z.B.:

              1

             0,8

             0,6
    I/Imax

             0,4

             0,2

              0
                   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
                                                             Uhr

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Zusammenfassung der Netzbetreiber-Anforderungen
mit Zieltermin

Realistisch möglich bis ev. 1.1.2021:
•  1 potenzialfreier Kontakt für die Ladestelle (bzw. Lademanagement) zur Reduktion vom
   eingestellten Maximalstrom auf 8 Ampere (bzw. wahlweise parametrierbar auf 0 Ampere):
            • 3-phasige Nutzung: 8 Ampere (5,5kVA) bzw. Pmin bei Lademanagement
              (z.B. 30% Pmax_vereinbart)
            • 2-phasige Nutzung: 8 Ampere (3,7kVA) bzw. Pmin bei Lademanagement
              (z.B. 30% Pmax_vereinbart)
            • 1-phasige Nutzung: 8 Ampere (1,8kVA) bzw. Pmin bei Lademanagement
              (z.B. 30% Pmax_vereinbart)
•  Zeitgleich Entwicklung einer digitalen Schnittstelle Netzbetreiber-Kunde als zukunftsträchtige
   Ansteuerungslösung mit Rückkanal (Perspektive 5 Jahre)

Stand 13.11.2019

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Vorbereitungen Installateur für Steuerleitung

                Zählerverteiler

                                                                                          Ladestelle
                                  Trasse oder Leerrohr für Steuerleitung CAT7 oder 230V

                                  Trasse oder Leerrohr für Energieleitung

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Service des Netzzugangs Vorarlberg Netz nutzen!

 Auch bei E-Mobilität und PV-Anlagen sind die Kundenberater vom Netzzugang
 gerne bereit, in der Planungsphase Auskünfte über die geplante Ausführung zu
 geben!
 Dies hilft, nachträgliche Probleme zu minimieren.

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Reinhard Nenning
Netzplanung und Power Quality
Vorarlberger Energienetze GmbH
Weidachstraße 10, 6900 Bregenz/Austria
Tel. + 43 5574 9020-73720
Mobil +43 664 8015973720
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                                         Vorarlberg Netz
                                               Energiezukunft gestalten.
Präsentationstitel I Verfasser                                             25
26
Ladestelle mit 230V „aktiv“
                               Signalgeber
                                   VNB

                           Steuer-
                            gerät
                            VNB                                    Ladestelle
                                             Koppel-
                                              relais
                    230V                                    230V     a
                L

                N                                                    b
                                                       S1                         S1 zu: Laden mit eingestelltem Maximalstrom
                                                                                  S1 auf: Laden mit eingestelltem Minimalstrom
                                                                                          (8A oder 0A parametrierbar)
                                                                          Logik

                                                                          230V

Info Day 2019                                                                                                                    27
Ladestelle mit 230V „passiv“
                         Signalgeber
                             VNB

                     Steuer-
                      gerät
                      VNB                                    Ladestelle
                                       Koppel-
                                        relais
                                                 S1   230V     a

                                                               b            S1 zu: Laden mit eingestelltem Maximalstrom
                                                                            S1 auf: Laden mit eingestelltem Minimalstrom
                                                                                    (8A oder 0A parametrierbar)
                                                                    Logik

                L1
                L2
                                                                                                           EV
                L3
                N

Info Day 2019                                                                                                              28
Ladestelle mit Schutzkleinspannung „aktiv“
                               Signalgeber
                                   VNB

                           Steuer-
                            gerät
                            VNB                                                        Ladestelle
                                             Koppel-
                                              relais
                    230V                                    Schutzkleinspg. z.B. 24V     a
                L

                N                                                                        b
                                                       S1                                             S1 zu: Laden mit eingestelltem Maximalstrom
                                                                                                      S1 auf: Laden mit eingestelltem Minimalstrom
                                                                                                              (8A oder 0A parametrierbar)
                                                                                              Logik

Info Day 2019                                                                                                                                        29
Ladestelle mit Schutzkleinspannung „passiv“
                         Signalgeber
                             VNB

                     Steuer-
                      gerät
                      VNB                                                        Ladestelle
                                       Koppel-
                                        relais
                                                 S1   Schutzkleinspg. z.B. 24V     a

                                                                                   b            S1 zu: Laden mit eingestelltem Maximalstrom
                                                                                                S1 auf: Laden mit eingestelltem Minimalstrom
                                                                                                        (8A oder 0A parametrierbar)
                                                                                        Logik

                L1
                L2
                                                                                                                               EV
                L3
                N

Info Day 2019                                                                                                                                  30
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