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Maßnahmen zur Versorgungssicherheit

Versorgungsunterbrechungen in Düsseldorf

Durch Bauarbeiten, atmosphärische Einwirkungen wie Stürme oder Hochwasser, können lokale Ausfälle, bei denen unsere Betriebsmittel beschädigt werden, weder ausgeschlossen noch vorhergesagt werden. Grundsätzlich reparieren wir beschädigte Betriebsmittel schnellstmöglich, um die Stromversorgung wiederherzustellen.

Für das gesamte Versorgungsgebiet der Netzgesellschaft Düsseldorf mbH wurden auf Basis der Versorgungsunterbrechungen aus dem Jahr 2020 folgende Störungskennziffern ermittelt:

Jeder Stromkunde in Düsseldorf war 2020 rein statistisch etwa 10 Minuten (SAIDI) von einem Stromausfall betroffen. Im Störungsfall war die durchschnittliche Wiederversorgungszeit etwa 60 Minuten (CAIDI), wobei jeder Kunde statistisch alle 5 Jahre (SAIFI = ca. 0,2) von einer Versorgungsunterbrechung betroffen ist. Diese Werte beinhalten Mittelspannungs- und Niederspannungsstörungen, wobei auch Störungen in der Mittelspannung in der Regel zu einem Stromausfall in der Niederspannung führen. Im Schnitt registrieren wir im Netzgebiet der Netzgesellschaft Düsseldorf jährlich ca. 80 Mittelspannungsstörungen und ca. 400 Niederspannungsstörungen:

 Niederspannung
2020
Mittelspannung
2020
Niederspannung
Ø-10 Jahre
Mittelspannung
Ø-10 Jahre
SAIDI [min]4,55,615,37,03
CAIDI [min]137,3861,9081,546,17
SAIFI [1/a]0,0320,0900,0650,152

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Kaskade in kritischen Netzsituationen

Die Verantwortung der Netzbetreiber für die Einhaltung der Spannungsgrenzwerte und der Betriebsmittelbelastung hat jeder in dem von ihm betrieblich geführten Netz. Die Bedingung für den stabilen und sicheren Systembetrieb sind u.a.:

Systemsicherheit:

  • Fähigkeit des Stromversorgungssystems, auch bei größeren Störungen die Versorgung aufrecht zu erhalten
  • Bewahrung der Balance zwischen Erzeugung und Verbrauch

Netzsicherheit:

Lässt sich eine Gefährdung oder Störung des Elektrizitätsversorgungssystems durch netz- oder marktbezogene Maßnahmen nicht beseitigen, werden vom jeweiligen Netzbetreiber Anpassungsmaßnahmen im eigenen Netz durchgeführt bzw. in nachgelagerten Netzen veranlasst. Die Umsetzung der Anpassungsmaßnahmen (gezielte Lastabschaltungen) erfolgt kaskadiert und nach einem rollierenden verfahren.

Für den manuellen Lastabwurf existieren feste Regeln, die durch den VDE in der AR-N 4140 „Zusammenarbeit der Netzbetreiber in der Kaskade“ formuliert wurden. Sie konkretisiert den BDEW“/VKU Praxis/Leitfaden „für unterstützende Maßnahmen von Stromnetzbetreibern“.

Auch im Falle einer absehbaren Strommangellage können Lastabschaltungen gezielt und geplant zur Vermeidung großflächiger Stromausfälle durchgeführt werden, wenn alternativ nicht ausreichend Kraftwerksleistung zu Verfügung steht.

Unterfrequenzabhängiger Lastabwurf (UFLA)

Der Wechselstrom für Haushaltskunden in Europa hat als Zielgröße eine Frequenz von 50 Hertz (Hz). Um dieses Ziel zu erreichen, muss das Verhältnis aus Stromerzeugung und Stromverbrauch immer im Gleichgewicht sein. Eine zu niedrige Frequenz bedeutet, dass zu wenig Strom erzeugt wird. Eine zu hohe Frequenz wiederum, dass zu viel Strom erzeugt wird.

Für das Gleichgewicht aus Erzeugung und Verbrauch sind die Übertragungsnetzbetreiber verantwortlich, die durch Regelenergie die Schwankungen im Stromnetz ausgleichen. Sollte es allerdings zu einem plötzlichen und erheblichen Strommangel kommen, greift ein im Stromnetz eingebauter automatisierter Schutzmechanismus.

Der unterfrequenzabhängige Lastabwurf ist eine der automatischen Letztmaßnahmen. Diese kommt zur Anwendung, wenn die manuellen Letztmaßnahmen entweder ausgeschöpft wurden oder aus zeitlichen Gründen nicht umgesetzt werden können. Die Maßnahmen sollen einen Zusammenbruch des europäischen Verbundnetzes abwenden.

Ziel der Abschaltungen ist es, das für den Frequenzeinbruch ursächliche Erzeugungsdefizit zu stabilisieren. Das geschieht durch eine Reduktion der Last, sodass anschließend eine Rückführung zur üblichen Netzfrequenz von 50Hz erfolgen kann.

Die Reduktion der Netzlast findet automatisiert statt und gliedert sich in 10 Stufen, abhängig von der Stärke des Frequenzeinbruchs. Aufgrund der technischen Anforderungen erfolgt die Auslösung in den Abgängen der Umspannwerke. Dadurch werden nie einzelne Kunden, sondern immer Netzgruppen abgeschaltet. Die gezielte Abschaltung von Verbraucherlasten trägt somit dazu bei, die Versorgungssicherheit zu erhöhen.

Für den automatischen Lastabwurf existieren feste Regeln, die durch den VDE in der AR-N 4142 formuliert wurden und sich aus dem Network Code Electricity Emergency and Restoration (NC ER, Verordnung 2017/2195) ableiten.

Sollte ausreichend Zeit zur Behebung des Stromdefizits bleiben, können die Übertragungsnetzbetreiber auf einen Mechanismus von vorbereitenden Teil-Abschaltungen zurückgreifen, der sogenannten Kaskade.