Flicker
Ein wichtiger Aspekt des Netzbetriebs ist die Flickerstärke. Sie beschreibt die Intensität von Leuchtdichteänderungen, welche durch Spannungsschwankungen hervorgerufen und unter Umständen vom menschlichen Auge wahrgenommen werden. Der Flickerbegriff unterteilt sich in den Kurzzeitflicker und den Langzeitflicker, die sich durch unterschiedliche Mittelungsintervalle ergeben. Die zugehörigen Grenzwerte für Geräte im Niederspanungsnetz sind in der Norm DIN IEC 61000-3-11 festgelegt. Zu diskutieren ist, in wie weit diese Grenzwerte auch für Netzbetriebsmittel gelten.
RONT beeinflussen den Flicker, da die Schalthandlungen gleichzusetzen ist mit einer Spannungsschwankung und somit in die Flickerbewertung mit eingehen (gleiches gilt übrigens für vom UW-Transformator initiierte Schalthandlungen). Da nicht nur die Höhe der Spannungsschwankung sondern auch die Häufigkeit von Schalthandlungen ausschlaggeben für den Flickerwert sind, spielen die Wahl der Regelbandbreite und Stufenspannung eine wichtige Rolle.
Die nachfolgend dargestellten Diagramme in Abbildung 1 basieren auf Simulation, welche verschiedenste RONT-Auslegungsvarianten hinsichtlich Regelbandbreite und Stufenspannung wiedergeben. Die MS-seitige Eingangsspannung am RONT beruht dabei auf realen Messungen, die Sommer, Übergangzeit und Winter abdecken. Zu beachten ist, dass die Simulationsergebnisse aufgrund des eingeschränkten Messumfangs nicht allgemeingültig sind, aber dennoch übertragbare Aussagen abgeleitet werden können. Die Grafiken zeigen den maximal auftretenden Kurzzeit- bzw. Langzeitflicker an der Ortnetzstation (also im Netz) im Laufe eines Jahres in Abhängigkeit der beiden RONT-Parameter. Die Regelbandbreite wird dabei als symmetrisch angenommen und wird über das Verhältnis der oberen bzw. unteren Bandbreite (BO und BU) zur Stufenspannung ausgedrückt. Beispielsweise bedeutet ein Wert BO(Ust) = 2 bei einer Stufenspannung von Ust = 1,5 %, dass die obere Bandbreite 3 Prozentpunkte über dem Sollwert liegt und die Regelbandbreite 6 % beträgt. Die Skalar ist sinnvoller Weise af einen minimalen Wert von 0,5 begrenzt. Dieser Wert gibt an, dass die Stufenspannung gleich der Regelbandbreite ist. In den Grafiken sind die in der Norm definierten Grenzwerte als rote horizontale Linien eingezeichnet. Zusätzlich ist auch der Flickerwert ohne RONT als orange Linie gekennzeichnet.
Folgende Aussagen können aus den Kennlinien abgeleitet werden:
- eine hohe Stufenspannung und ein kleines Verhältnis zwischen Regelbandgrenze und Stufenspannung führt zu hohen Flickerwerten
- bei geeigneter Parametrierung kann der Flickerwert mit RONT unter den Wert bei Verwendung eines herkömmlichen ONT fallen
- bei großem Verhältnis zwischen Regelbandgrenze und Stufenspannung konvergiert der Flickerwert gegen den Wert bei Einsatz eines herkömmlichen ONT
Aussage 1 und 3 können durch Betrachtung der Grenzwerte erklärt werden. Bei einem Verhältnis von Regelbandgrenze zu Stufenspannung von 0,5 ist das Regelband genau so groß wie die Stufenspannung. D. h. eine Schalthandlung führt dazu, dass die Spannung von einer Grenze zur anderen des Regelbandes springt und sich somit die Regelung selbst antriggert. Sehr große Verhältnisse bedeuten hingegen, dass ein sehr großes Regelband vorliegt in dem die Regelung nicht eingreift und somit der RONT im Extremfall mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis arbeitet. Die zweite Aussage ergibt sich bei geeigneter Parametrierung zwischen diesen beiden Extremfällen. Eine Reduzierung des Flickerwertes im Vergleich zu einem konventionellen ONT kann dabei erreicht werden, da die Höhe der ins NS-Netz eingekoppelten Spannungsschwankungen der MS-Ebene durch den RONT vermindert werden. Bei einer angenommenen Verzögerungszeit der Schalthandlung von Null Sekunden, würden diese auf die Höhe der Regelbandbreite begrenzt werden. In der Praxis ergibt sich eine abweichende Parametrierung zu Gunsten der Schaltspiele, weshalb sich auch höhere Werte einstellen können. Für die Aufteilung des Spannungsbandes ist dies letztendlich irrelevant, da die Netzauslegung auf Basis von 10-Minuten-Mittelwerten (DIN EN 50160) gründet.