Analyse frequenzabhängiger Netzwechselwirkungen von selbstgeführten Wechselrichtern mittels differentieller Impedanzspektroskopie und Oberschwingungsquellenbetrachtung

Im Zuge der Energiewende ergibt sich durch die steigende Integration von leistungselektronisch gekoppelten Anlagen, wie z. B. PV, Wind oder Batteriespeicher, eine starke Durchdringung der Stromnetze mit Wechselrichtern. Für die Gewährleistung einer hohe Spannungsqualität spielen Wechselrichter daher eine zunehmend wichtige Rolle. Dieses Buch widmet sich der Analyse von Resonanzen in Stromnetzen mit hohem Leistungselektronikanteil und vermittelt neue Ansätze für die Oberschwingungsbewertung von Wechselrichtern. Dazu wird mit der differentiellen Impedanzspektroskopie ein messtechnisches Verfahren vorgestellt, mit dem sich Wechselrichter als frequenzabhängige Ersatzspannungsquelle mit Innenimpedanz (Thévenin-Äquivalent) darstellen lassen. Anhand von exemplarischen Messergebnissen werden die relevanten Ursachen von wechselrichterinternen Oberschwingungsquellen aufgezeigt. Ferner werden die Einflussfaktoren auf die wirksame Wechselrichterimpedanz beschrieben. Insbesondere der Wechselrichterregelung kommt hierbei eine zentrale Bedeutung zu. Der Anwendungsnutzen wird u. a. durch ein Praxisbeispiel gezeigt, bei dem auftretende Resonanzen durch Software-Änderungen vermieden werden können.