Netz in Balance: Stromlast automatisch verändern

Die Lösung richtet sich vorerst an die Oel- und Gasindustrie, deren Produktions- und Förderanlagen oft mit separaten Kraftwerken über eigenständige Netze verfügen. Wie in jedem Stromnetz müssen auch in Insel-fähigen Netzen Stromverbrauch und -erzeugung zu jeder Zeit im Gleichgewicht sein. Gerät diese Balance aus den Fugen – beispielsweise wenn ein großer Verbraucher aufgrund einer Störung abschaltet – bricht im Extremfall das Netz zusammen.

Schon eine Stunde Stillstand kann bei großen Raffinerien oder Flüssiggasanlagen Kosten in Millionenhöhe verursachen. Der automatische Lastabwurf verhindert Ausfälle, indem er nach Priorität gestaffelt genau so viele Verbraucher abschaltet, dass das Netz stabil bleibt.

Bisher schalten Lastabwurfsysteme bei Störungen – wenn zum Beispiel die Netzfrequenz absinkt – vorab festgelegte Verbraucher ab. Manchmal fällt dadurch zuviel Last weg, das Netz bleibt im Ungleichgewicht, weitere Geräte fallen aus und es kann zum Produktionsstillstand kommen.

Beim automatischen Lastabwurf wird für alle möglichen Störungsmuster vorab berechnet, welche Verbraucher abgeschaltet werden müssen, um das Netz stabil zu halten. Oberste Priorität hat die Aufrechterhaltung der Produktion, das heißt, es werden zunächst Klimaanlagen, Beleuchtung oder andere unkritische Geräte vom Netz genommen. Im Störungsfall erkennt das Lastabwurfsystem anhand der Netzmesswerte, welches Szenario vorliegt und schaltet in weniger als einer zehntel Sekunde die entsprechenden Verbraucher ab.

Die kurze Reaktionszeit wird durch ein Glasfaser-Ethernet und durch spezielle Kommunikationsdienste (GOOSE-Telegramme) erreicht, die eine schnelle Kommunikation über das gesamte Netz erlauben.

Voraussetzung hierfür war die Auslegung des Systems auf die Kommunikationsnorm für Energiesysteme IEC 61850. Diese Schnellabschaltung wird unterstützt vom dynamischen Lastabwurf, bei dem das System Leistungsreserven vorgibt. Für höchste Betriebssicherheit sorgt der zusätzliche frequenzabhängige Lastabwurf, der als Reservefunktion für höchste Sicherheit in Störfällen sorgt.

Weil die neue Lastabwurftechnik auf dem Siemens-Leitsystem für Energiesysteme basiert, fallen bei der Installation keine Kosten für zusätzliche Geräte an. (IN 2012.11.2)