Einsatz der Virtuellen Synchronmaschine (VISMA) als Unterbrechungsfreie Stromversorgung im Netzparallel und Inselnetzbetrieb

In dieser Arbeit beschreibt und vergleicht die Verfasserin das Verhalten von zwei netzbildenden Umrichterkonzepten, Virtuelle Synchronmaschine (VISMA) und Voltage Controlled Inverter(VCI), in verschiedenen Netzzuständen und verdeutlicht deren möglichen Beitrag zur Systemstabilität von Netzen der Zukunft. Der Fokus liegt auf dem netzdienlichen Verhalten zur Frequenz- und Spannungshaltung durch die instantane Bereitstellung von Momentanreserve, sowie Frequenzstützung durch eine Primärregelung und blindleistungsabhängige Spannungshaltung. Die Netzbildung ist Kernthema im Inselnetzbetrieb, unter den Bedingungen, die identische Regelung wie im Netzparallelbetrieb zu nutzen und weitere Erzeugungsanlagen ohne zusätzliche Kommunikation einbinden zu können. Außerdem werden die Fehlerfälle Netzausfall, Kurzunterbrechungen und Kurzschlüsse betrachtet. Um im Sinne einer USV-Anlage eine Last nicht nur weiterversorgen, sondern auch vor netzseitigen Fehlern schützen zu können, wird eine Kurzschlussregelung für die VISMA entwickelt, die bis zur Abtrennung des Netzfehlers die Last vor vollständiger Spannungsunterbrechung schützen kann. Die Verfasserin zeigt somit eine neuartige Möglichkeit auf, wie die VISMA ihren Einsatzbereich erweitern kann, ohne die positiven netzdienlichen Eigenschaften für die Systemstabilität zu verlieren. Diese Arbeit kann damit zur Erhöhung der Versorgungssicherheit durch neuartige Betriebsmittel im zukünftigen Netz mit großem Anteil netzbildender Umrichter beitragen.