d e harmonisierung der · 5 so-ork codes im Überblick eu odes (ncs) • eu • erb • cen eu-g...

Dipl.-Wirt.-Ing. Thien-Duc N

guyen

Europäische Harmonisierung der

Netzanschlussregeln und ihre Folgen für

Windparks in Deutschland

Spreewindtage 2017

Forum 2 W

ind und Technik, 08.11.2017

Agenda

Spreewindtage 2017, Forum

Wind &

Technik| T. Nguyen

2

FGH im Überblick

ENTSO

-E Netw

ork Codes als Grundlage für die Europäische Harmonisierung

Nationale Um

setzung der Netzanschlussregeln in Deutschland

Folgen und Auswirkungen bei der N

etzanschlussgenehmigung für W

indparks

Erfahrung•

95 Jahre Forschung in der elektrischen Energieversorgung

•Erste akkreditierte Zertifizierungsstelle für dezentrale Erzeugungsanlagen

•Führend bei der Entw

icklung der N

etzanschlussregeln

Forschung•

30 studentische Mitarbeiter

•20 BA &

MA Abschlussarbeiten

•10 Doktoranden

Unternehm

en•

10 Mio.

Jahresumsatz

•110 M

itarbeiter (> 70 %

Ingenieure)

Netzw

erk•

Über 40 führende Unternehmen

der Elektrizitätswirtschaft und

elektrischen Energieversorgung sind M

itglied im FGH e.V.

•Über 10 Sitze in nationalen und inter-nationalen regulatorischen Grem

ien

Standorte•

Hauptsitz in Mannheim

•Büros in Aachen und Ham

burg

Kompetenz

•2500

Schutzprüfungen mit

führenden EZE-Herstellern•

200 Einheiten-, Produkt-und Kom

ponentenzertifikate•

1200 Anlagenzertifikate & -

gutachten

FGHim

Überblick

Mit

Sicherheit m

ehr W

ert.

Wissen

vernetzt.

EnergizedbyExperts.

Strom.

Netz.

Wissen.

3

Zahlen & Fakten


Wind &

Technik| T. Nguyen

InternationalitätAkkreditiert für Grid

Codes aus mehr als 36 Ländern

GridCode in der Akkreditierung der FGH Zertifizierungsgesellschaft

Umfangreiche Beratungs-und Service-Dienstleistungen zum

Thema N

etzanschlussregeln

4Spreew

indtage 2017, Forum W

ind & Technik| T. N

guyen

5

ENTSO

-E Netw

ork Codes imÜ

berblickHintergrund, Aufbau und U

msetzung innerhalb EU

Idee und Zweck der europäischen N

etwork Codes (N

Cs)•

Sicherstellung der Versorgungssicherheit innerhalb der EU•

Grenzübergreifender Stromhandel und W

ettbewerb

•Effiziente N

utzung der Netze und Ressourcen

NCs für alle EU

-Mitgliedsstaaten rechtsgültig

•N

ationale Ausgestaltung und Veröffentlichung: 17.05.2018•

Verbindliche Umsetzung: 17.04.2019

Connection and System O

peration Codes and Guidelines (N

etwork Code)

Requirements

forGenerators (RfG)

Anschluss von Erzeugungsanlagen

Demand

Connection (DCC)

Anschluss von Verbrauchsanlagen

High-VoltageDirectCurrent

(HVDC)Anschluss HGÜ

und nichtsynchrone Anlagen

Emergency and

Restoration

Managem

ent und Betrieb des Übertragungsnetzes bei Störungen, Ausfällen und W

iederaufbau

System

Operation

Betrieb und W

artung des Übertragungsnetzes


Wind &

Technik| T. Nguyen

6

ENTSO

-E Netw

ork CodesZeitliche Einordnung gesetzlicher Verordnungen und N

etzanschlussregeln

20182017

2019

Nieder-

spannungInkrafttreten:17.05.2018

Gültigkeit:17.04.2019

BDEW M

ittelspannung 2008VDE-AR-N

4110 (TAR MS)

Mittel-

spannung

VDE-AR-N 4120 (TAR HS)

Hoch-spannung

VDE-AR-N 4120 (TAB HS)

TC 2007

01.07.2017

SDL WindV

Gesetzliche Verordnungen in DeutschlandN

ELEVVDE-AR-N 4130 (TAR HöS)

Höchst-spannung

VDE-AR-N 4105:2011-08

VDE-AR-N 4105 (TAR N

S)

Geltende Netzanschlussregeln

ÜbergangsphasePflicht

TC 2007

Netzanschlussregeln in Deutschland


Wind &

Technik| T. Nguyen

7

Netw

ork Code on Requirements for Generators (RfG)

Typenkategorie und technische Anforderungen

KategorieSpannungsebene

Technische Anforderungen aus RfG

Netzanschlussleistung

Non-Exhaustive Requirem

ents→

Nationale Im

plementierung

Exhaustive Requirements

→ Fixe

Vorgaben

Typ AU

c < 110 kV

P ≥ 0,8 kW(DE: P ≥ 0,8 kW

)

Typ BU

c < 110 kV

P ≥ 0.5 … 1 M

W(DE: S ≥ 150 kVA;P ≥ 135 kW

)

Typ CU

c < 110 kV

P ≥ 5 … 50 M

W(DE: S ≥ 40 M

VA;P ≥ 36 M

W)

Typ DU

c ≥ 110 kV oder P ≥ 10 …

75 MW

(DE: S ≥ 50 MVA;

P ≥ 45 MW

)

Technische Anforderungen abhängig•

von der Gesamtleistung der Erzeugungsanlage

•vom

Netzgebiet und N

etzspannungsebene•

von den Erzeugungstechnologien

steigendeAnforderungen

Spannungs-haltung und

-stützung

Frequenz-haltung und

-stützung

Regelungs-&

Komm

unika-tionstechnik

Netzw

ieder-aufbau

Schutz-einrichtung

Fernwirk-

technik


Wind &

Technik| T. Nguyen

Betriebsphase8

Netw

ork Code on Requirements for Generators (RfG)

Im Vergleich: N

achweisführung N

C RfG und in den gültigen NAR aus DE

Wieder-

kehrende Prüfungen

PeriodicInspections

Netzanbindung

Typenprüfung

Einheiten-zertifikat

Unit Certificate

Erlaubnis zur Zuschaltung

EnergisationO

perational Notification

(EON)

Vorübergehende Betriebs-

erlaubnis (VBE)Interim

Operational

Notification(IO

N)

Endgültige Betriebs-

erlaubnis (EBE)Final O


(FON)

Installations-dokum

entInstallation Docum

entBetriebserlaubnis für N

etzanschlussO

perational NotificationforConnection

Nachw

eis-dokum

ent für ErzeugungsanlagePow

er-Generating Module

Document(PGM

D)

Typ D

Typ BTyp C

Typ A

Inbetriebnahme

MS/HS

Wieder-

holungsplanRepeat Plan

Wieder-

holungsplanRepeat Plan

NC RfG

in Deutschland

Betriebsmittel-

bescheinigungEquipm

ent Certificate

AnlagenzertifikatPlant Certificate

EZA-Konform

itätserklärungO

n-site Conformity

Declaration

Betriebserlaubnis für N

etzanschlussO

perational NotificationforConnection

Endgültige Betriebs-

erlaubnis (EBE)Final O


(FON)


Wind &

Technik| T. Nguyen

9

VDE-AR-N-4120 (TAB/TAR Hochspannung)

Allgemeine Inform

ationen zur Netzanschlussregel

Anwendung der N

etzanschlussregel•

für alle Erzeugungsanlagen (EZA) und technologieunabhängig:

PV-Anlagen, Generatoren mit Verbrennungskraftm

aschinen, Wasserkraft,

Windenergie, Brennstoffzellen, Energiespeichersystem

e, Ladeeinrichtungen für E-Fahrzeuge

•abhängig von der N

etzanschlussspannungsebene der EZA im öffentlichen N

etz (Spannungsebene: 60 kV < UC < 150 kV)

•abhängig von Inbetriebnahm

edatum (IBN

-Datum) der EZA:

Erneuerung des Anlagenzertifikatsbei Änderungen der elektrischen Eigenschaften der Erzeugungsanlage erforderlich•

Änderung der elektr. Betriebsmittel (Transform

atoren, Verkabelung, etc.)•

EZE-/EZA-Komponenten (Parkregler, AVR, etc.)

•Bestandsanlagen ebenfalls betroffen, sofern technische Erw

eiterungen vorgesehen

20182017

201917.05.2018

17.04.201901.07.2017

VDE-AR-N 4120 (TAR HS)

Hoch-spannung

VDE-AR-N 4120 (TAB HS)

TC 2007


Wind &

Technik| T. Nguyen

10

VDE-AR-N-4120 (TAB/TAR Hochspannung)

Gegenüberstellung TAB HS und TAR HS

Netzan-

schlussregelTechnische Anforderungen

PrüfnormN

achweis

VDE-AR-N

4120:2015 (TAB HS)

Ergänzende Vorgaben der VDE-AR-N

4120:2018 (TAR HS)→

konform m

it N

C RfG

5.4 Netzrückw

irkungenReduktion m

ax. Überschreitungsgrenzwerte

keine Überschreitungen erlaubt→

Nachverm

essungen erforderlich!

DIN EN

61000-2-2FGW

-TR 3DACH-CZ

Prüfbericht

10.2.1 Quasistationärer Betrieb der EZA

Reduzierung der Bereiche und längere Betriebsdauer-

Herstellererklärung

10.2.2 Statische Spannungshaltung/Blindleistungsbereitstellungvergrößerter Betriebsbereichzusätzliche Anforderungen im

Teillastbereich4-Q

uadranten-PQ Bereich für Speichersystem

e

FGW-TR 3

Prüfbericht

10.2.2.4 Verfahren zur Blindleistungsbereitstellung/-fahrweise

Beschreibung Schnittstellen und LaufzeitenFGW

-TR 3FGW

-TR 4

Komponentenzertifikat

AnlagenzertifikatEZA-Konform

itätserklärung

10.2.3 Dynamische N

etzstützungAnforderungen für das HVRT-Verhalten

FGW-TR 3

FGW-TR 4

EinheitenzertifikatAnlagenzertifikat

10.3 Schutzeinrichtungen und -einstellungenW

iederkehrende SchutzprüfungenFGW

-TR 8AnlagenzertifikatEZA-Konform

itäts-erklärung

Bereitstellung eines aggregierten Simulationsm

odells für die gesam

te Erzeugungsanlage

basierend auf validierte Sim

ulationsmodelle

(EZE, Komponenten,

etc.)

Simulationsm

odell


Wind &

Technik| T. Nguyen

11

VDE-AR-N-4120 und VDE-AR-N

4110 (TAR HS / TAR MS)

Nachw

eisfristen zur Netzanschlussgenehm

igung der EZA

1.Anschlussanm

eldung/Grobplanung

1.Reservierung/Feinplanung

2.Bauvorbereitung

4. Inbetriebsetzung EZA

IB Netzanschluss/Übergabestation

IB Komponenten

(bspw. EZA-Regler)

IB EZE 1

Nachw

eis 1: Anlagenzertifikat

IB EZE nN

achweis 2:

EZA-Konformitäts-

erklärung

spätestens12 W

ochenvorIB

EinreichenAnlagenzertifikat

Inbetrieb-setzung

n. EZEInbetrieb-setzung

EZAEinreichen

EZA-Konform

itätserklärung

spätestens2 Monate

IB EZE …

EZA-Inbetriebsetzungs-erklärung

Einheiten-zertifikate

BeginnInbetrieb-

setzungEZA

Inbetrieb-setzung

1. EZE

Nachw

eis 3: W

iederkehrende Prüfungen

spätestens10 Monate

oder

✓✓

✓

AnlagenbetreiberAnlagenbetreiber/Q

ualifizierte StelleZertifizierungs-

stelleVerantw

ortlichkeiten:


Wind &

Technik| T. Nguyen

12

VDE-AR-N-4120 und VDE-AR-N

4110 (TAR HS / TAR MS)

Arten der Konformitätsnachw

eise EZA zur Netzanschlussgenehm

igung

Anlagenzertifikat A (Standard)

Anlagenzertifikat B (vereinfacht)

Anlagenzertifikat C (Einzelnachw

eis)

kein Einheiten-zertifikat

Einheiten-zertifikat

SEZA > 1 M

VAS

EZA ≤ 1 MVA

EZE-PrototypProjektspezifisch

EZA-Konformitäts-

erklärungEZA-Konform

itäts-erklärung (erw

eitert)

Messung m

it Störschreiber

Modellnach-

validierung

Inbetriebnahme der EZA

Nachw

eisstufe4

AnlagenzertifikatA (Standard)

•Erw

eiterteAnforderungen

fürEnergiespeicher(im

Entwurf)

•beiRegelleistung: Konform

itätgem TAB/TAR HS

•beiPrototypen: m

ax. 2 Jahrenach

IB des erstenPrototypen

AnlagenzertifikatB (vereinfacht)

•geringererUm

fangbeiBew

ertungder techn.

Vorgaben▪

keinaggregiertesEZA-M

odell▪

Reduktionsim

ulativerUntersuchungen

AnlagenzertifikatC (Einzelnachweisverfahren)

•M

ehrstufigesNachw

eisverfahrenfür

projektspezifischeErzeugungsanlagen

ohneEinheitenzertifikat

•Projektspezifische

Typprüfung/Vermessung

•M

odellnachvalidierungauf Basis von

Messdaten

des StörschreibershinsichtlichLVRT-Verhaltens

✓✓

✓

Nachw

eisstufe3

Nachw

eisstufe2

Nachw

eisstufe1


Wind &

Technik| T. Nguyen

Fazit

13

Folgen und Auswirkungen bei der N

etzanschlussgenehmigung für

Windparks

Europäische Harmonisierung der N

etzanschlussregelngeglückt?

Systemsicherheit innerhalb der EU

wird erhöht

5Konform

itätsnachweise gesetzlich verankert

5Technische Anforderungen für W

indkraftanlagen und Kom

ponenten im W

indpark werden verschärft

�N

achweisverfahren für Stakeholder w

erden komplexer

4Gesam

taufwand des Genehm

igungsverfahren steigt in anderen EU-M

itgliedsstaaten 4 =


Wind &

Technik| T. Nguyen

14

Vielen Dank für Ihre Aufmerksam

keit!

Kontaktdaten:Dipl.-W

irt.-Ing. Thien-Duc Nguyen

Nguyen@

fgh-ma.de

+49 40 -766 292 363


Wind &

Technik| T. Nguyen

d e harmonisierung der · 5 so-ork codes im Überblick eu odes (ncs) • eu • erb • cen eu-g...

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