Virtuelle Synchronmaschine (VISMA) zur Erbringung von Systemdienstleistungen in verschiedenen Netzbetriebsarten

Yong Chen

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Beschreibung

Die Virtuelle Synchronmaschine (VISMA) stellt einen speziell gesteuerten Wechselrichter dar, der als Netzanbindungsglied für unterschiedliche elektrische Gleichstromquellen dienen kann. Sie ermöglicht es dabei, dass sich der Wechselrichter aus Netzsicht ähnlich verhält wie eine elektromechanische Synchronmaschine. Dadurch können die bewährten Eigenschaften der Synchronmaschine bezüglich der Netzstabilität und Netzregelung auch im Zuge der Substitution konventioneller Kraftwerke durch erneuerbare Energiequellen für das Netz nutzbar gemacht werden. Ziel ist es, die elektrischen Energieversorgungsnetze in ihrer heutigen Stabilität und Qualität trotz der zunehmenden Anzahl dezentraler Energieerzeuger zu erhalten. Es werden in dem Beitrag die relevanten Eigenschaften der VISMA bezüglich der Bereitstellung von Netz-Systemdienstleistungen (SDL) durch theoretische und experimentelle Untersuchungen gezeigt. Dazu gehören z.B. die virtuelle rotierende Masse, die sogenannte Momentanreserve zur kurzzeitigen Netzfrequenzstützung bereitstellt, und die virtuelle Dämpfung. Des Weiteren zählt die Kraftwerksregelung, mit der die VISMA sich an der Frequenz- und Spannungshaltung beteiligt oder ein Inselnetz bilden kann. Durch geeignete Konfiguration kann auch eine anteilmäßige Erbringung von Netz-Systemdienstleistungen durch mehrere beteiligte VISMA-Systeme im stabilen Parallelbetrieb ohne zusätzliche Kommunikationstechnik erreicht werden.