Re: Hochfahren von Stromnetzen nach Ausfall

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Volker Staben

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Sep 12, 2022, 1:09:09 PM9/12/22
to
Moin Ralf,

Am 12.09.22 um 16:24 schrieb Ralf Kiefer:
> Moin!
>
> Dieses Szenario wird uns seit ein paar Wochen vermehrt angedroht, also
> eher der Ausfall. Dem folgt doch hoffentlich bald ein Hochfahren. Aber
> was kann dabei im Detail passieren, und was spielt sich dabei ab?

die genauen Abläufe sind in den Netzwiederaufbauplänen der ÜNB
dokumentiert. In die hat man als private Öffentlichkeit wohl kaum
Einsicht, aber zumindest die Anforderungen an diese Pläne können wir der
Verordnung 2017/2196 vom 24.11.2017 zur Festlegung eines Netzkodex über
den Notzustand und den Netzwiederaufbau des Übertragungsnetzes entnehmen.

V.


Marc Haber

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Sep 12, 2022, 4:05:01 PM9/12/22
to
R.Kiefe...@gmx.de (Ralf Kiefer) wrote:
>aber die Spannung nicht gleich ins Toleranzintervall kommt. Kommt sie
>dort an, bemerken die Wechselrichter der PV-Anlagen die Rückkehr der
>erlaubten Werte im Netz und schalten ihre Leistung dazu. Dies passiert
>innerhalb eines kleinen Zeitfensters, denn so unterschiedlich wird die
>Auslegung und Konfiguration der diversen Wechselrichter kaum sein.

Ich würde erwarten, dass sich ein Solarwechselrichter nicht sofort
zuschaltet. Ich würde das jedenfalls so spezifizieren, dass der
Wechselrichter in so einer Situation eine zufällige Zeit von bis zu
fünf Minuten wartet bevor er sich zuschaltet. Bei großen
Einzelverbrauchern würde ich das auch erwarten.

In der Nacht zum 1. Januar 2000 hat man alle Züge vor Mitternacht
anhalten lassen und dann verfügt, dass die Züge nach der Endziffer
ihrer Zugnummer gestaffelt zur entsprechenden Minute wieder anfahren..

Grüße
Marc
--
-------------------------------------- !! No courtesy copies, please !! -----
Marc Haber | " Questions are the | Mailadresse im Header
Mannheim, Germany | Beginning of Wisdom " |
Nordisch by Nature | Lt. Worf, TNG "Rightful Heir" | Fon: *49 621 72739834

Jan Schmidt

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Sep 12, 2022, 4:21:36 PM9/12/22
to
Ralf Kiefer schrieb am 12.09.22 um 16:24:

...
> aber die Spannung nicht gleich ins Toleranzintervall kommt. Kommt sie
> dort an, bemerken die Wechselrichter der PV-Anlagen die Rückkehr der
> erlaubten Werte im Netz und schalten ihre Leistung dazu. Dies passiert
> innerhalb eines kleinen Zeitfensters, denn so unterschiedlich wird die
> Auslegung und Konfiguration der diversen Wechselrichter kaum sein. Dabei
> wird der Ortsnetztrafo spontan entlastet. Folge: die Spannung auf
> Niederspannungsseite (230V) wird im Sekundenbereich nach Einschalten der
> Wechselrichter deutlich steigen.

Bevor ein einspeisender (PV-)Wechselrichter sich ans Netz
anschaltet, beobachtet er das Netz 60s. In der Zeit darf kein
Netzfehler (Unter-/Überspannung / -frequenz) auftreten.

(siehe AR-N 4105)

Jan

Kay Martinen

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Sep 12, 2022, 5:50:11 PM9/12/22
to
Am 12.09.22 um 23:25 schrieb Ralf Kiefer:
> Jan Schmidt wrote:
>
>> Bevor ein einspeisender (PV-)Wechselrichter sich ans Netz
>> anschaltet, beobachtet er das Netz 60s. In der Zeit darf kein
>> Netzfehler (Unter-/Überspannung / -frequenz) auftreten.
>
> Das machen demzufolge in einem Netzsegment alle (neueren) Wechselrichter
> und schalten nach genau dieser Zeit ihre Leistung ins Netz. Vielleicht
> sind da +- 1sec Schwankungsbreite drin, mehr eher nicht. Das gute aus
> anderen Netzen bekannte CSMA/CD (das "CD" ist wichtig) ist hier
> offensichtlich nicht implementiert.

Das würde ich so; rein theoretisch(e Annahme); nicht sagen. Das CD für
Collision Detection kommt ja nicht allein aus und ist im Stromnetz m.e.
auch nicht so relevant. Und in deinem Beispiel steht CSMA ja für
CarrierSense-Multiple Access und das trifft doch auch auf das Stromnetz
zu. Mit den Eckwerten für f und U hast du deinen Carriersense als
Sensoren für das was geschied und MultipleAccess ergibt sich schon aus
der Netzform. Die Kollisionserkennung sollte nun verhindern das ein
Erzeuger gegen den anderen Arbeitet und da ist doch die Phasenlage und
die Netzfrequenz als Führungsgröße doch schon das was die Eckwerte vorgibt.

Oder sehe ich da was falsch? Du sprachst ja von einem wieder
zuschaltetenden Ortsnetztrafo. Da sollte man annehmen das von dort auch
die Netzfrequenz als führungsgröße für alle Erzeuger her kommt.


Bye/
/Kay

--
"Kann ein Wurstbrot die Welt retten?" :-)

Gerald Oppen

unread,
Sep 12, 2022, 7:12:02 PM9/12/22
to

Am 13.09.22 um 00:57 schrieb Ralf Kiefer:

> Ist der Ortsnetztrafo regelbar, kann er in unterschiedlichen Stellungen
> für die Sekundärspannung hochgefahren werden. Welche wäre günstiger, und
> was sind die konkreten Auswirkungen (in meiner Steckdose)?

Kritischer für Deine Steckdose bzw. den daran angeschlossenen
Verbraucher dürfte ehr Deine nähere Umgebung sein was dort die
Verbraucher beim Anlaufen treiben.

Gerald

Volker Staben

unread,
Sep 13, 2022, 4:32:21 AM9/13/22
to
Moin Ralf,

Am 12.09.22 um 23:25 schrieb Ralf Kiefer:
> Mich interessiert eher, was sich bei mir "in der Steckdose" abspielt,
> wenn das lokale Ortsnetz mit 230V/400V hochgefahren wird, also das, was
> unterhalb des Ortsnetztrafos passiert vor dem Híntergrund, daß seit
> Jahren dort nicht nur Verbraucher, sondern auch relevant Erzeuger
> beteiligt sind.

Die Eispeiser auf Ortsnetzebene sind fast ausschließlich netzspeisende
Wechselrichter. Da passiert garnichts, wenn aus der Mittelspannungsebene
kein Netz bereitgestellt wird. Und wenn das Ortsnetz wieder "da" ist,
dann wird es selbstverständlich mehr oder weniger heftige Transienten
geben, weil sich nach diesem heftigen Lastsprung erst wieder ein
stationärer Zustand im bvertrachteten Netzsegment herausbilden muss.

Wenn Du genau wissen möchtest, wie sich ein lokal einspeisender
Wechselrichter auf Ortsnetzebene verhält, dann müsstest Du wohl die
Software dieser Wechselrichter befragen. Mit Sicherheit gibt es
Kriterien dafür, ob das Netz valide detektiert wird, bspw. ob die PLL
sauber einrastet etc. Und wenn der Wechselrichter dann entscheidet,
wieder einzuspeisen, dann tut er es. Die Auswirkungen auf die Frequenz
sind wohl vernachlässigbar. Die Auswirkungen auf die lokale Spannung
können transient bedeutsamer sein, wenn sich in kurzer Zeit viele
netzspeisende Wechselrichter zuschalten. Aber dann funktioniert ja auch
die Spannungshaltung wieder und die Mechanismen, die der VNB
implementiert hat (umschaltbarer ONT, Blindleistungseinspeisung) greifen
wieder. Außer dass für einige Zeit die Spannung nicht im Toleranzfenster
ist, wird vermutlich nicht viel passieren. Aber das war sie ja zuvor
beim Blackout auch nicht :-)

V.

Marc Haber

unread,
Sep 13, 2022, 7:01:53 AM9/13/22
to
R.Kiefe...@gmx.de (Ralf Kiefer) wrote:
>Würde, hätte, sollte ... In einer Wohngegend macht's die Menge der
>Kompressorkühlgeräte und der Umlaufpumpen, die alle so was nicht können.

Kompressorkühlgeräte sind da sicher ein Problem, ja. So langsam könnte
man mal darüber nachdenken, den Einbau von Zufallszeitschaltern
verpflichtend zu machen.

Marc Haber

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Sep 13, 2022, 7:03:55 AM9/13/22
to
R.Kiefe...@gmx.de (Ralf Kiefer) wrote:
>Wie verteilen moderne Wechselrichter ihre Leistung auf die drei Phasen?

Die 2013 in meiner PV-Anlage eingebauten WR speisen bei geringer
Leistung auf eine zufällig gewählte Phase ein (da es zwei WR sind,
schonmal mit einiger Wahrscheinlichkeit auf zwei) und wenn dann mehr
Strom vom Dach kommt wechseln sie in den dreiphasigen Betrieb.

Ich gehe davon aus, dass beim Zuschalten am Tag bei genug Sonne, dass
das gleichzeitige Zuschalten mehrerer Dachanlagen für das Netz ein
Problem darstellt, direkt auf drei Phasen gespeist wird.

Volker Staben

unread,
Sep 13, 2022, 8:13:12 AM9/13/22
to
Moin Ralf,

Am 13.09.22 um 12:01 schrieb Ralf Kiefer:
> [..] Hatte ich vor einigen Jahren durchgehend und unabhängig
> von Tages- und Jahreszeit üblicherweise 236V +-1V, so waren es in diesem
> Sommer speziell an den Wochenenden und zur Ferienzeit tagsüber 240V,
> nachts wieder die üblichen 236V.

M.W. beträgt die Toleranz der Netzspannung ±10%. Mit Deinen Schwankungen
liegst Du locker innerhalb dieses Toleranzfelds? Wo ist das Problem?

> Ich interpretiere das so, daß die
> Wechselrichter die Leistung ins Netz "drücken".

Das ist eine grundsätzliche Eigenschaft netzspeisender Wechselrichter.

> Kurz: ich bin nah am Ortsnetztrafo,

Je näher Du am ONT bist, um so weniger spielt die lokale Einspeisung
eine Rolle.

> und bei Sommerwetter spielt die lokale Erzeugung eine große Rolle.

Ja, sie spielt eine Rolle. Ob groß oder nicht, ist eine Frage der
Bewertung der Einflüsse - und eine Frage der Eigenschaften des
Ortsnetzes. Das wird Dein VNB vermutlich im Blick haben :-)

V.



Kay Martinen

unread,
Sep 13, 2022, 1:40:03 PM9/13/22
to
Am 13.09.22 um 13:01 schrieb Marc Haber:
> R.Kiefe...@gmx.de (Ralf Kiefer) wrote:
>> Würde, hätte, sollte ... In einer Wohngegend macht's die Menge der
>> Kompressorkühlgeräte und der Umlaufpumpen, die alle so was nicht können.
>
> Kompressorkühlgeräte sind da sicher ein Problem, ja. So langsam könnte
> man mal darüber nachdenken, den Einbau von Zufallszeitschaltern
> verpflichtend zu machen.

Du meinst, auch wenn $Kunde das Gerät bewußt und ohne Netzausfall
einschaltet soll es sich erst nach RND(0-n) Sekunden einschalten dürfen?
Die alternative das zu unterscheiden könnte auch ein Gerät hinaus laufen
das wie ein PC eher im Soft-Off ist. Wieviel strom darf's denn dann ziehen?

Wird bestimmt nicht passieren. Da $Hersteller dann seinen Telefonsupport
aufstocken muß. Und du weißt sicher was $Hersteller von solchen
Kostenfaktoren denken...

O-Hitchhiker-J: "Besser NICHT!" (Lieber "42") :-)

Und die Nachlaufzeit der Klimaanlage in meinem Firmenwagen nervt
manchmal schon richtig. Denn die ist laut. Jetzt stelle ich mir das mal
andersrum vor, beim Einschalten... Naaaahhhhh!

Rolf Bombach

unread,
Sep 13, 2022, 4:43:21 PM9/13/22
to
Marc Haber schrieb:
> R.Kiefe...@gmx.de (Ralf Kiefer) wrote:
>> Würde, hätte, sollte ... In einer Wohngegend macht's die Menge der
>> Kompressorkühlgeräte und der Umlaufpumpen, die alle so was nicht können.
>
> Kompressorkühlgeräte sind da sicher ein Problem, ja. So langsam könnte
> man mal darüber nachdenken, den Einbau von Zufallszeitschaltern
> verpflichtend zu machen.

Bei grösseren Kälteanlagen ist das so. Bei parallel schaltenden
kleineren Anlagen schaltet ein Kompressor direkt und die andern
zufallsgesteuert nach 20 sec oder so was. Früher war das mit
einem Thermorelais, dass für genügend "Zufall" sorgte.

Das gleiche gilt für parallel laufende Luftkompressoren.
Heisst gelegentlich auch Anlaufsperre oder Wiederanlaufsperre.

Grössere Kompressoren haben 3P-Motoren, die weniger Einschalt-
ströme haben. Heute haben die auch alle Sanftanlauf. Wobei
"sanft" durchaus ein mehrfaches an I_nenn sein kann.
Ab 600 A pro Phase scheppern die Einzelleiter in blechernen
Kabelkanälen. Persönlicher Erfahrungswert ;-)

Böse sind die wirklich alten Kühlschränke mit Startrelais und
Startwicklung, da zieht es kurz die vollen LRA mit beiden Wicklungen.

Es geht da auch um den Anlauf-Ruck, anschliessend laufen
die Kompressoren ja drucklos an (Kältekompressoren ev
erst nach 1 Minute Pause oder so).

--
mfg Rolf Bombach

Marc Haber

unread,
Sep 14, 2022, 3:37:10 AM9/14/22
to
Kay Martinen <use...@martinen.de> wrote:
>Am 13.09.22 um 13:01 schrieb Marc Haber:
>> R.Kiefe...@gmx.de (Ralf Kiefer) wrote:
>>> Würde, hätte, sollte ... In einer Wohngegend macht's die Menge der
>>> Kompressorkühlgeräte und der Umlaufpumpen, die alle so was nicht können.
>>
>> Kompressorkühlgeräte sind da sicher ein Problem, ja. So langsam könnte
>> man mal darüber nachdenken, den Einbau von Zufallszeitschaltern
>> verpflichtend zu machen.
>
>Du meinst, auch wenn $Kunde das Gerät bewußt und ohne Netzausfall
>einschaltet soll es sich erst nach RND(0-n) Sekunden einschalten dürfen?

Ja. 20 Sekunden reicht ja schon um den Transienten nach Stromausfall
glattzuziehen. Licht und Kontrollampen dürfen ja von mir aus sofort
angehen.

>Die alternative das zu unterscheiden könnte auch ein Gerät hinaus laufen
>das wie ein PC eher im Soft-Off ist. Wieviel strom darf's denn dann ziehen?

Es macht schon einen Unterschied ob der Einschalt-Transient 3 W pro
gerät ist oder 50.

Marc Haber

unread,
Sep 14, 2022, 3:39:40 AM9/14/22
to
Rolf Bombach <rolfnosp...@invalid.invalid> wrote:
>Grössere Kompressoren haben 3P-Motoren, die weniger Einschalt-
>ströme haben. Heute haben die auch alle Sanftanlauf.

Unsere Wärmepumpe schaltet *KLACK* ein. Wenn man daneben steht springt
man bis zur Decke weil man sich so erschrickt.

Aber das sind auch nur 1500 W an drei Phasen.

>Ab 600 A pro Phase scheppern die Einzelleiter in blechernen
>Kabelkanälen. Persönlicher Erfahrungswert ;-)

Das erinnert mich an unserern Führer bei den Kraftwerken Oberhasli. In
der nicht öffentlichen Seilbahn von Handegg hoch zum Stollen der zu
den Krafwerken Grimsel I und II führt meinte er "alles unter einem
Megawatt ist Staubsauger".

Gerald Oppen

unread,
Sep 17, 2022, 3:08:18 AM9/17/22
to
Am 13.09.22 um 12:01 schrieb Ralf Kiefer:

> Es sind ggf. die Erzeuger in meiner Nachbarschaft (reines Wohngebiet).
> Gewerbebetriebe mit elektrisch betriebenen Maschinen sind sicher keine
> an diesem Ortsnetztrafo.
>
> Konkret meine Situation: "mein" 20kV-Trafo ist keine 50m Luftlinie
> entfernt. Die Kabel sind vergraben, d.h. ich kann nur vermuten. Mehr als
> 70m Kabellänge bis zum Übergabepunkt im Keller sind es nicht. Dazu
> kommt, daß von den 4 Häusern in diesem kleinen Zweig zwei einige m2
> Photovoltaik auf dem Dach haben. Ich kann mir an "einem Finger"
> abzählen, daß in diesem Sommer tagsüber die wenigen Nachbarn (Social
> Engineering :-) ) i.A. weniger verbrauchten als von den Dächern kam.
> Dahin geht auch meine Interpretation der in diesem Sommer beobachteten
> Spannungswerte. Hatte ich vor einigen Jahren durchgehend und unabhängig
> von Tages- und Jahreszeit üblicherweise 236V +-1V, so waren es in diesem
> Sommer speziell an den Wochenenden und zur Ferienzeit tagsüber 240V,
> nachts wieder die üblichen 236V. Ich interpretiere das so, daß die
> Wechselrichter die Leistung ins Netz "drücken".

An den Trafos muss die Spannung etwas höher seine damit trotz
Leitungsverluste auch an der letzten Steckdose die -10% Toleranz bei
Einhaltung der Normen für Leitungsverlegung etc. noch garantiert werden
können. Speist man nun an der (letzten) Steckdose eine Spannung ein die
ggf. auch 10% über der Nennspannung liegen kann wirkt sich dass
natürlich auch auf die Messpunkte dazwischen aus.

> Kurz: ich bin nah am Ortsnetztrafo, und bei Sommerwetter spielt die
> lokale Erzeugung eine große Rolle.
>
> Die angedrohten Stromausfälle sind für den Winter angekündigt. Da spielt
> PV keine so große Rolle. Trotzdem interessiert's mich, was sich im
> lokalen Netz abspielen kann.

Ein paar Volt Spannungsschwankung sind unkritisch. Interessant sind die
Schaltvorgänge. Also so etwa der Effekt wenn an einer schaltbaren
Steckerleiste PCs, Monitore, Drucker,... eingeschaltet dranhängen und
man betätigt den Schalter. Die neueren Geräte kompensieren da eventuell
schon etwas, die älteren brennen da ggf. den Schaltkontakt ab.
Im Wechselspiel von Kapazitiven und Induktiven Lasten treten dann
schnell mal Spannungsflanken auf die weit über Nennspannung +Toleranz
hinausgehen. Gute Geräte sollten dagegen weitgehend geschützt sein, bei
alternden und schlecht geschützten Gerät kann das dann aber doch mal das
Ende sein.

Gruß
Gerald

Gerald Oppen

unread,
Sep 17, 2022, 3:11:43 AM9/17/22
to
Am 13.09.22 um 13:03 schrieb Marc Haber:
> R.Kiefe...@gmx.de (Ralf Kiefer) wrote:
>> Wie verteilen moderne Wechselrichter ihre Leistung auf die drei Phasen?
>
> Die 2013 in meiner PV-Anlage eingebauten WR speisen bei geringer
> Leistung auf eine zufällig gewählte Phase ein (da es zwei WR sind,
> schonmal mit einiger Wahrscheinlichkeit auf zwei) und wenn dann mehr
> Strom vom Dach kommt wechseln sie in den dreiphasigen Betrieb.
>
> Ich gehe davon aus, dass beim Zuschalten am Tag bei genug Sonne, dass
> das gleichzeitige Zuschalten mehrerer Dachanlagen für das Netz ein
> Problem darstellt, direkt auf drei Phasen gespeist wird.

Unwahrscheinlich dass das Zuschalten zeitgleich (während der gleichen
Halbwelle) erfolgt.

Gerald

Gerald Oppen

unread,
Sep 17, 2022, 3:40:30 AM9/17/22
to
Am 14.09.22 um 09:37 schrieb Marc Haber:
> Kay Martinen <use...@martinen.de> wrote:
>> Am 13.09.22 um 13:01 schrieb Marc Haber:
>>> R.Kiefe...@gmx.de (Ralf Kiefer) wrote:
>>>> Würde, hätte, sollte ... In einer Wohngegend macht's die Menge der
>>>> Kompressorkühlgeräte und der Umlaufpumpen, die alle so was nicht können.
>>>
>>> Kompressorkühlgeräte sind da sicher ein Problem, ja. So langsam könnte
>>> man mal darüber nachdenken, den Einbau von Zufallszeitschaltern
>>> verpflichtend zu machen.
>>
>> Du meinst, auch wenn $Kunde das Gerät bewußt und ohne Netzausfall
>> einschaltet soll es sich erst nach RND(0-n) Sekunden einschalten dürfen?
>
> Ja. 20 Sekunden reicht ja schon um den Transienten nach Stromausfall
> glattzuziehen. Licht und Kontrollampen dürfen ja von mir aus sofort
> angehen.
>
>> Die alternative das zu unterscheiden könnte auch ein Gerät hinaus laufen
>> das wie ein PC eher im Soft-Off ist. Wieviel strom darf's denn dann ziehen?
>
> Es macht schon einen Unterschied ob der Einschalt-Transient 3 W pro
> gerät ist oder 50.

Wenn die Spannung weg war dürften "Soft-Off"-Funktionen keine Rolle
spielen. Da geht es darum die Eingangskondensatoren zu laden.
Ob es inzwischen Netzteile mit Hilfsspannungen in der Konsumer-Masse
gibt die den Hauptzweig dann sanft zuschaltet weiss ich nicht, vermute
aus Kostengründen ehr nicht.

Gerald

Rolf Bombach

unread,
Sep 17, 2022, 4:41:17 PM9/17/22
to
Gerald Oppen schrieb:
>
> Wenn die Spannung weg war dürften "Soft-Off"-Funktionen keine Rolle spielen. Da geht es darum die Eingangskondensatoren zu laden.
> Ob es inzwischen Netzteile mit Hilfsspannungen in der Konsumer-Masse gibt die den Hauptzweig dann sanft zuschaltet weiss ich nicht, vermute aus Kostengründen ehr nicht.

Die Geräte mit aktiv-PFC machen das eh. Sollten jedenfalls.
Das führt zum Paradoxon, dass grössere SMPS geringere
Einschaltströme haben als kleine, die Einschaltleistungen
sind zuweilen kleiner als die Betriebsleistungen.

--
mfg Rolf Bombach

Thomas Heier

unread,
Oct 20, 2022, 8:02:16 AM10/20/22
to
Rolf Bombach <rolfnosp...@invalid.invalid> wrote:

> Ab 600 A pro Phase scheppern die Einzelleiter in blechernen
> Kabelkanälen. Persönlicher Erfahrungswert ;-)

Glaube ich dir sofort.

Ich habe mal "tanzende" Kabel (2*125qmm) gesehen:

Bei Jungheinrich (großer Staplerhersteller hier in Norderstedt) habe ich
um 1986 mal in den Semesterferien in der Reparatur von
Leistungselektronik gearbeitet. Steuerung von Fahrmotoren... Also auf
dem Prüfstand war es ein übliches Verfahren von "voll vorwärts" auf
"voll rückwärts" innehalb von 1 Sekunde umzuschalten. Die "Motoren"
waren Widerstände in großen Wassertanks, irgendwas um 50kW. Vom
Prüfstand zum Wassertank liefen (lagen) 2 Kabel quer über den Fußboden,
im Abstand von 50cm jeweils mit Kabelbindern zusammengestrapst.

Beim Umsteuern sind diese Kabelbündel jeweils um mehrer 10cm hoch- und
quergesprungen. Das sah beim erstem Ansehen echt erschreckend aus.


Sorry für die späte Antwort, ich komme im Moment nur sehr sporadisch zum
lesen.

--
adfc-norderstedt.de - für alle Radfahrenden in und um Norderstedt.
Infos, Vorschläge, Verbesserungsideen? Her damit!

Rolf Bombach

unread,
Oct 27, 2022, 12:46:08 PM10/27/22
to
Ralf Kiefer schrieb:
>
> ... weswegen ich bei alten historischen Rechnern zuerst die
> Entstörkondensatoren tausche.

gegen moderne, kleine, billige, welche prinzipbedingt
eine x-fach kürzere Lebensdauer haben.

--
mfg Rolf Bombach
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