Hallo ich hab gestern einige Artikel gelesen über die Frequenz in unserem Stromnetz. Etwas habe ich nicht verstanden oder kann es mir nicht erklären. Also 50Hz werden erzeugt durch das Drehfeld eines Generators bei exakter Geschwindigkeit. Läuft ein Zweiter Generator (Kraftwerk) Phasen synchron bei gleicher Frequenz ist alles super. Sollte einer langsamer werden würden die beiden gegeneinander arbeiten. Wird der Generator belastet läuft er langsamer. Bei zwei Generatoren würde sich die Last auf beide verteilen und beide würden langsamer werden. Aber wenn wie in Realität die Generatoren komplett unterschiedlich sind. Bleiben sie Synchron oder bedarf das einer ständigen Regelung? Windgeneratoren wird die Frequenz elektronisch geregelt? Wenn man aus dem System Stromnetz alle drehenden Generatoren raus nimmt und alle einspeiser elektronisch in der Frequenz regelt. Hätte man dann eigentlich noch den Effekt das die Frequenz sich verändert wenn das Netz belastet wird? Einem Elektronischen Wechselrichter bei 50Hz dürfte es doch noch die Frequenz verändern wenn er belastet wird?
Wenn du alle Generatoren aus dem Netz entfernen und durch elektronische Umrichter ersetzt, verlierst du die "Trägheit". Die Netzfrequezn wird sehr viel schwerer zu regeln. Das ist übrigens schon heute ein Problem und macht sich dadurch bemerkbar, daß schon recht kleine Unregelmäßigkeiten relativ hohe Frequenzschwankungen hervorrufen.
Windgeneratoren werden über Frequenzumrichter eingespeist, die über das Netz synchronisiert werden. Gruß
Erich schrieb: > bedarf das einer ständigen Regelung? Ja. Es muss in Summe immer exakt so viel Strom eingespeist werden, wie abgenommen wird, das macht das E-Werk für dich, die Leute haben das drauf. Die schalten Generatoren zu oder weg, ganze Kraftwerke ab, oder eben Windgeneratoren, je nach Bedarf. Das einzige, was ein bisschen hilft, ist die Masse an bewegten Rotoren, die gibt Stabilität.
Wühlhase schrieb: > Wenn du alle Generatoren aus dem Netz entfernen und durch elektronische > Umrichter ersetzt, verlierst du die "Trägheit". Die Netzfrequezn wird > sehr viel schwerer zu regeln. > > Das ist übrigens schon heute ein Problem und macht sich dadurch > bemerkbar, daß schon recht kleine Unregelmäßigkeiten relativ hohe > Frequenzschwankungen hervorrufen. Dafür wird AFAIK heftig an Schwungradgeneratoren gerarbeitet, die das ausgleichen können/sollen, da gibts schon noch Wirkungsgradverbesserungen. Neu ist die Technik an sich ja nicht wirklich, für grössere USVs werden die ja schon im MW-Bereich verbaut, um die Zeit zu überbrücken, bis der Diesel angelaufen ist.
Georg A. schrieb: > Dafür wird AFAIK heftig an Schwungradgeneratoren gerarbeitet, die das > ausgleichen können/sollen, Die sind doch schon vorhanden, und bestens ans Übertragungsnetz angebunden.
Georg A. schrieb: > Dafür wird AFAIK heftig an Schwungradgeneratoren gerarbeitet, die das > ausgleichen können/sollen, da gibts schon noch > Wirkungsgradverbesserungen. Angeblich soll durch den Einsatz williger Hamster der Wirkungsgrad gesteigert worden sein.
Georg A. schrieb: > Neu ist die Technik an sich ja nicht > wirklich, für grössere USVs werden die ja schon im MW-Bereich verbaut, > um die Zeit zu überbrücken, bis der Diesel angelaufen ist. Ja, aber die sind aus Netzsicht reine Lasten und stabilisieren nur in die eine Richtung. Die helfen nicht, wenn irgendwo ein Leistungsschalter aufgeht und ein ganzer Kraftwerksblock plötzlich vom Netz fällt. Und deren Vorhandensein ändert ja auch sichtbar nichts an der Tatsache, daß relativ kleine Ereignisse im Zuge unserer Energie"wende" immer stärker in der Netzfrequenz zu sehen sind. Klar kannst du solche Geräte auch für die Netzstabilisierung hinstellen, aber wie hoch willst du die EEG-Umlage denn noch treiben? Die Teile sind material- und kostenintensiv, wollen gewartet werden, usw., und leisten nichts was Turbogeneratoren nicht auch schon prinzipbedingt könnten.
Wühlhase schrieb: > und leisten > nichts was Turbogeneratoren nicht auch schon prinzipbedingt könnten Turbogeneratoren hängen meist an Antrieben, bei denen sehr kurze Reaktionszeiten nicht gängig sind. Und Stromleistung speichern können sie überhaupt nicht.
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Nachtrag: An solchen Anlangen "heftig zu forschen" ist eigentlich Etikettenschwindel und Betrug, denn die Funktionsweise solcher Anlagen ist seit Jahrzehnten bekannt und erprobt, genauso wie ihre Wirkung im Netz. Wenn irgendwelche Heißluftinstitute dafür noch Forschungsgelder einstreichen ist das nur ein Beleg dafür, wie weit unten unsere "Wissenschaft" schon angekommen ist. Und wie sehr am Ende der ganze Zirkus überhaupt schon ist.
(prx) A. K. schrieb: > Wühlhase schrieb: >> und leisten >> nichts was Turbogeneratoren nicht auch schon prinzipbedingt könnten > > Turbogeneratoren hängen meist an Antrieben, bei denen sehr kurze > Reaktionszeiten nicht gängig sind. Und Stromleistung speichern können > sie überhaupt nicht. 160t rotierende Masse aus Stahl und Kupfer speichern keine Wirkleistung? Eine interessante Ansicht. Ich war bisher immer der Ansicht daß das die erste Reserve ist, die zur Verfügung steht, aber naja...
Wühlhase schrieb: > 160t rotierende Masse aus Stahl und Kupfer speichern keine Wirkleistung? Ich schrieb nicht ohne Grund von Stromleistung.
Je mehr du über die Regelung erfährst, desto mehr wunderst du dich, das unser Stromnetz überhaupt funktioniert. Alle Kraftwerke im gesamten europäischen Verbundnetz müssen synchron laufen. Da haben wir unzählige private und staatliche Firmen. Börsenspekulation und langfristige Planungen mit unterschiedlichen Interessenten. Trotzdem konnten die sich bisher immer noch zusammen raufen. Und genau so viel Strom einspeisen, wie gebraucht wurde.
Wühlhase schrieb: > Ich war bisher immer der Ansicht daß das die erste Reserve ist, die zur > Verfügung steht, aber naja... Ohne Umrichter bleibt von dieser Reserve nicht viel übrig, denn je langsamer deine Masse rotiert, desto geringer die Frequenz.
Wühlhase schrieb: > 160t rotierende Masse aus Stahl und Kupfer speichern keine Wirkleistung? > Eine interessante Ansicht. > Ich war bisher immer der Ansicht daß das die erste Reserve ist, die zur > Verfügung steht, aber naja... Wasser fließt ja auch nicht bergauf, egal wie viel Wasser Du hast.
Franko P. schrieb: > Windgeneratoren werden über Frequenzumrichter eingespeist, die über das > Netz synchronisiert werden. Nicht alle. Tatsache ist, das ein Synchrongenerator/Synchronmaschine immer eine Stabilere Netzfrequenz hat als ein Elektronischer Synchronisierer. https://de.wikipedia.org/wiki/Synchronmaschine Erich schrieb: > Sollte einer langsamer werden > würden die beiden gegeneinander arbeiten. Das hätte(Hatte auch schon) fatale Folgen. Wen die Synchronität aus dem "Ruder" läuft, kann es so ein Generator regelrecht zerreisen! Leider auf Anhieb nicht gerade das Bild, eines solchen Falles gefunden, aber das ist schon Passiert. Der Generator hat da selbst das "Drumherum" massiv beschädigt. Habe mal ein Fall im Kraftwerk Rekingen erlebt wo nur eine sage mal geringe Differenz dafür sorgte, dass der Generator so stark schaden nahm dass er komplett Revidiert werden musste. Du musst die die Kräfte vorstellen die da entstehen, wenn so ein bis Megawatt Generator plötzlich durch Gegenphase gebremst wird. In Generatoren kraftwerken, wird dies aus dem grund immer sehr genau kontrolliert. In den 60er und 70er Jahren, waren dass noch fast Elektromechanische anzeigen, die mittels mehreren Stimmgabeln die Frequenz sehr genau anzeigten. Heute geschieht dies Elektronisch.
(prx) A. K. schrieb: > denn je > langsamer deine Masse rotiert, desto geringer die Frequenz. Woher denkst du komme die frequenzschwankungen? https://www.swissgrid.ch/de/home/operation/grid-data/current-data.html#frequenz
Wühlhase schrieb: > Wenn irgendwelche Heißluftinstitute dafür noch Forschungsgelder > einstreichen ... dann vielleicht, weil man mit präzise steuerbaren variablen Umrichtern adäquater Leistung erst in jüngerer Zeit Erfahrung hat?
Pepe T. schrieb: > Woher denkst du komme die frequenzschwankungen? Mir ging es um das Problem, die Rotationsenergie eines Schwungradspeichers möglichst gut ausnutzen zu können. Bei der in den üblichen Kraftwerken implementierten netzsynchronen Kopplung des Generators bist du sehr schnell ausserhalb jenes Bereichs, in dem das Netz überhaupt noch aufrecht erhalten wird. Mit Umrichter geht das viel besser.
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Teo D. schrieb: > Wasser fließt ja auch nicht bergauf, egal wie viel Wasser Du hast. Widder unbekannt?
(prx) A. K. schrieb: > Wühlhase schrieb: >> Wenn irgendwelche Heißluftinstitute dafür noch Forschungsgelder >> einstreichen > > ... dann vielleicht, weil man mit präzise steuerbaren variablen > Umrichtern adäquater Leistung erst in jüngerer Zeit Erfahrung hat? Erst gut 70 Jahre...
H. H. schrieb: > Erst gut 70 Jahre... Zugegeben, ich dachte dabei an moderne Leistungselektronik. Was hatte man vor 70 Jahren in einem entsprechenden Leistungsbereich verwendet, um bei ansprechendem Wirkungsgrad aus einem weiten Drehzahlbereich netzsynchrone 50 Hz zu bauen?
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(prx) A. K. schrieb: > Wühlhase schrieb: >> 160t rotierende Masse aus Stahl und Kupfer speichern keine Wirkleistung? > > Ich schrieb nicht ohne Grund von Stromleistung. Wenn es diesen Begriff geben würde, würde ich ihn sehr wahrscheinlich kennen. Trotzdem: Was meinst du damit?
Wühlhase schrieb: > Was meinst du damit? Leistung aus dem Stromnetz kurzzeitig in Form anderer Energie abzuspeichern.
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Wühlhase schrieb: > Wenn es diesen Begriff geben würde, würde ich ihn sehr wahrscheinlich > kennen. > Trotzdem: Was meinst du damit? Tu Dich nicht ab, es ist eine Wortschöpfung des Dauerschwurblers mit seinen mehr als 67.000 "Beiträgen".
Noch ein Kommentar schrieb: > Trotzdem konnten die sich bisher immer noch zusammen raufen. Und genau > so viel Strom einspeisen, wie gebraucht wurde. Ja, nee is' klar. Dann guck mal, was z.B. an folgenden Daten passiert ist: - Juni 2019 https://www.netzfrequenzmessung.de/aktuelles.htm#2020_06 - < 49.8 Hz 10.01.2019 um 20:02:07 Uhr UTC - längere ungenügende Einspeisung ab 3. Januar 2018 durch Serbien, Montenegro und Mazedonien (mit entsprechender Schieflage der Netzzeit) - Frequenzeinbruch 26.04.2016 19:29 UTC Quelle: https://www.netzfrequenzmessung.de/
Nichtverzweifelter schrieb: > es ist eine Wortschöpfung Stell dir darunter einfach elektrische Leistung vor. Wenn euch sonst keine bessere Kritik einfällt, dann immer her damit. Steigert das Niveau bestimmt. Das war nämlich bisher von sachlicher Frage geprägt, aber um solche Begriffe streitet es sich vielleicht leichter.
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(prx) A. K. schrieb: > Stell dir darunter einfach elektrische Leistung vor. Wenn euch sonst > keine bessere Kritik einfällt Dann "schreib doch einfach elektrische Leistung"! statt zu schwurbeln!
Nichtverzweifelter schrieb: > Dann "schreib doch einfach elektrische Leistung"! statt zu schwurbeln! Verzweifle nicht und komm zurück zum Thema!
(prx) A. K. schrieb: > Ohne Umrichter bleibt von dieser Reserve nicht viel übrig, denn je > langsamer deine Masse rotiert, desto geringer die Frequenz. Es reicht für ein paar Minuten (und wird auch so eingeplant), genug um andere Regelreserven zu aktivieren oder kurzzeitige Fehler einfach durchzufahren. Und wenn ich nochmal daran erinnern darf: Angefangen hat es mit Schwungradspeicher wie in "für grössere USVs werden die ja schon im MW-Bereich verbaut, um die Zeit zu überbrücken, bis der Diesel angelaufen ist". Anders funktioniert das mit einem Turbogenerator auch nicht, man kann sich allerdings evt. eine niedrigere Netzfrequenz auf Abnehmerseite solcher Groß-USVs erlauben. Möglicherweise schreiben wir aber auch von zwei verschiedenen Dingen. Ansonsten sind Stromrichter auch im Großleistungsbereich tatsächlich nicht so neu...Thyristoren gibt es ja nun schon mittlerweile recht lange.
Wühlhase schrieb: > sich allerdings evt. eine niedrigere Netzfrequenz auf Abnehmerseite > solcher Groß-USVs erlauben. Genau das ist doch der Punkt. Zur Eigenversorgung ist man da viel flexibler als zur Netzstützung.
Die drehenden Massen sind für die Frequenzstabilität ziemlich essentiell und daher werden extra rotierende Phasenschieber in große Umspannwerke eingebaut. Das ist praktisch der gleiche Aufbau wie ein großer Synchrongenerator, nur daß die Welle bei diesen Maschinen nichts antreibt und nicht angetrieben wird. Es gibt hermetische Aufbauen (zur Wasserstoffkühlung), bei denen die Welle gar nicht aus dem Gehäuse herausgeführt ist. Diese Maschinen können unterschiedliche Lastflüsse zwischen den Phasen ausgleichen und über ihre Erregung kann man bestimmen, ob sie kapazitive oder induktive Blindleistung bereitstellen sollen.
Eines Tages werden die Eisenbahner die Macht ergreifen! Dann gibt es 16 2/3 Hz fuer alle! Dann schlaegt die Luftwaffe zurueck und aus der Steckdose kommen 400 Hz!
die angenommenen 160 t die sich da drehen sind nicht zur "kinetischen" netzerhaltung da, sondern nur zur momentanreserve und auch um die zeiten von kurzschluss bis zur trennung zu überbrücken quasi "glattzubügeln".. sind auch nur wenige milisekunden.. mit den 160 t kann man kaum 1 (eine) sekunde überbrücken.. da springt kein diesel an, noch ein anderes gaskraftwerk und auch kein pumpspeicherwerk..außer nen batteriegepuffertes "impulskraftwerk" die zunehemend auch entstehen um diese zeiten zu überbrücken. https://www.google.com/search?q=schwarze+pumpe+batterie&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-b-ab die gespeicherte energien in den 160 t kann man sich mal einfach ausrechnen und mit den leistungen im netz vergleichen.. dann weiß man wie lange das reicht..
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(prx) A. K. schrieb: > Wühlhase schrieb: >> sich allerdings evt. eine niedrigere Netzfrequenz auf Abnehmerseite >> solcher Groß-USVs erlauben. > > Genau das ist doch der Punkt. Zur Eigenversorgung ist man da viel > flexibler als zur Netzstützung. Trotzdem ist das keine Option für das Netz auf Abnehmerseite. Bei Kraftwerken, Krankenhäusern usw. welche solche Groß-USVs haben, sind die mit großem Abstand meisten und wichtigsten Abnehmer Schaltnetzteile auf Niederspannungsebene. Da spielt die Netzfrequenz und deren Stabilität keine so große Rolle. Bei Hoch- und Höchstspannung, wo z.B. die Impedanz praktisch nur aus Induktivitäten besteht und damit direkt frequenzabhängig ist, ist das eine andere Nummer. Und die Eingangsfrage war, was passiert, wenn alle rotierenden Massen – mit Augenmerk vornehmlich auf Generatoren – aus dem Netz entfernt werden. Und nicht was man auf Abnehmerseite gegen einen Netzausfall tun kann. (prx) A. K. schrieb: > Wühlhase schrieb: >> Was meinst du damit? > > Leistung aus dem Stromnetz kurzzeitig in Form anderer Energie > abzuspeichern. Das sind dann nach wie vor entweder Leistung - elektrische oder mechanische - oder bzw. eben Energie. Ich sehe nach wie vor nicht was ein Schwungradspeicher kann und ein herkömmlicher Generator nicht. Die Entkopplung von der Netzfrequenz mittels Umrichter bekommt man auch mit Batterien hin (übrigens auch schon eine jahrzehntealte Methode), dafür verdirbt der Umrichter die Überlastfähigkeit, die Generatoren typischerweise mitbringen.
(prx) A. K. schrieb: > Wühlhase schrieb: >> Wenn irgendwelche Heißluftinstitute dafür noch Forschungsgelder >> einstreichen > > ... dann vielleicht, weil man mit präzise steuerbaren variablen > Umrichtern adäquater Leistung erst in jüngerer Zeit Erfahrung hat? Nicht deñ Vorteil des Drehstroms vergessen. Werden von einem Generator in Ste zu drei Verbrauchern gelegt. Die 6 Leiter kann man durch Verbindung vom Stern des Generator Stern und der Verbrauch Stern müssen nicht verbunden werden.
Bei Schwungradspeicher-USVs aufpassen, da gab es tatsächlich Aufbauten, wo eine gigantisch schwere Schwungmasse mit 750 oder 1500 U/min rotiert und bei Netzausfall unterbrechungsfrei den synchron laufenden Motor-Generator antreibt. Gleichzeitig wird die Kurbelwelle eines vorgewärmten Dieselmotors mit der Schwungmasse gekuppelt und der Motor dadurch in extrem kurzer Zeit auf Nenndrehzahl hochgezogen. So kann der ohne Verzögerung eine hohe Leistung abgeben und das Schwungrad auf Drehzahl halten, ist im Grunde nur so 0,5 Sekunden Kuppelvorgang und die Hochlaufzeit des Abgas-Turboladers bis der Diesel Nennlast erreicht. Ob solche Anlagen heute noch in Betrieb sind oder dank der Weiterentwicklung von Leistungshalbleitern durch statische USVs ersetzt wurden... keine Ahnung.
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