EZA-Regler mit WAGO Power Plant Control

Die „WAGO Library Power Plant Control“ ist eine Bibliothek mit einem gemäß VDE-AR-N 4110/4120 zertifizierten Regelalgorithmus für die Wirk- und/oder Blindleistung. Diese lässt sich auf der Steuerung PFC200 der zweiten Generation verwenden. Diese Steuerung besitzt zwei ETHERNET-Schnittstellen, die als Switch oder separat und damit über zwei getrennte Netzwerke einsetzbar sind. Damit ist es möglich, direkt aus der Steuerung zum Netzbetreiber und zum Direktvermarkter sicher über VPN-Tunnel per Ende-zu-Ende-Verschlüsselung zu kommunizieren – etwa über Standardprotokolle wie IEC 60870 -104/101, Modbus^® oder Rundsteuerempfänger etc. So lässt sich unter anderem die Wirkleistung, Blindleistung oder auch gleich der Leistungsfaktor cos phi übertragen. In Gänze können Kunden so ihren maßgeschneiderten EZA-Regler bzw. Parkregler realisieren.

Alle Informationen, Datenblätter, Handbuch, Simulationsmodel, Zertifikate und eine 30-Tage-Test-Version stehen als kompakte Datei zum Download bereit.

Ein EZA-Regler ist eine wesentliche Komponenten einer Erzeugungsanlagen (EZA), genauer gesagt, eine Komponente in dem Netzanschlusspunkt (NAP), wo relevante Informationen zwischen Anlage und Netzbetreiber ausgetauscht werden. Da diese Komponente anfangs vor allem für große Solar- und Windkraftsparks verpflichtend war, ist der EZA-Regler auch als Parkregler bekannt.

Der EZA-Regler bzw. Parkregler bildet die Schnittstelle zwischen Anlage und Energieversorger, Netzbetreiber und Direktvermarkter, um beispielsweise Regelleistung an der Börse zu vermarkten. Er regelt dabei die vom Netzbetreiber geforderten Sollwertvorgaben für Wirk- und/oder Blindleistung am Netzanschlusspunkt (NAP). Er gleicht diese Sollwertvorgaben mit den gemessenen Istwerten am NAP ab und kommuniziert die berechnete Stellgröße an die Erzeugungseinheiten (EZE). Mithilfe des EZA-Reglers kann der Netzbetreiber erzeugerseitig die Anlageneinspeisung mittels vorgeschriebener Kennlinien steuern. Ein schönes Bild ist „Gas- und Bremspedal“ des Netzbetreibers für Erzeugungsanlagen, da Erzeugung und Verbrauch jederzeit im Einklang stehen müssen.

Viele Netzbetreiber fordern auch eine Schnittstelle der sogenannten Intelligenten Kundenstation (IKS) zum Energieversorger. Damit lassen sich Istwerte und Fehler an der Kundenstation jederzeit überwachen. Der Netzbetreiber kann in seinem Verfügungsbereich schalten und so eine Versorgung binnen Sekunden wiederherstellen. Die so vorliegenden Netzinformationen sorgen für eine bessere Auslastung bei der Netzführung.

Der Anteil regenerativer Energie im Stromnetz steigt und soll weiter steigen – jedoch ohne dabei die Netzstabilität zu gefährden. Deshalb sind die technischen Anschlussbedingungen (TAB) für dezentrale Erzeugungsanlagen (EZA) verschärft worden. Ein zentrales Element dabei: ein EZA-Regler bzw. Parkregler. Er muss über ein entsprechendes Komponentenzertifikat verfügen, sonst kann die Anlage nicht in Betrieb und ans Netz gehen. Dieses Komponentenzertifikat erhalten jedoch nur Unternehmen, die gemäß ISO 9001 zertifiziert sind.

Nein, jede Anlage ist anders. Allerdings können Anlagenplaner, -betreiber oder Systemintegratoren mit einem flexiblen Konzept viel Zeit und Aufwand sparen. Deswegen lassen sich mit den Linux^®-basierten Steuerungen und dem modularen WAGO I/O System unterschiedlichste Projekte etwa aus dem Gebäude-, Energie- und E-Mobilitätsbereich realisieren – ganz gleich, welche Anlagenkonstellationen vorherrschen. Mit der Steuerungslösung lassen sich auch Speicher und Verbraucher direkt anbinden und steuern. Dabei versteht der PFC200 der zweiten Generation weit mehr als die marktüblichen Protokolle.

Die Mittelspannungsrichtlinie VDE-AR-N 4110 ist eine Anwendungsregel, die die technische Grundlage für den Netzanschluss und den Anlagenbetrieb auf Mittelspannungsebene bildet, in die eine Großzahl an Erzeugungsanlagen einspeisen. Sie ist gemeinsam von Netzbetreibern im VDE FNN, dem Forum Netztechnik/Netzbetrieb, einem Ausschuss des Verbands der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik, erarbeitet worden. Sie dient dazu, dass Netzbetreiber bei wachsendem Anteil erneuerbaren Energien weiterhin die Netzstabilität gewährleisten können. Die Mittelspannungsrichtlinie fordert für die notwendigen Parkregler ein sogenanntes Komponentenzertifikat für Erzeugungsanlagen, die künftig ins Mittelspannungsnetz einspeisen.

Seit dem 27. April 2019 ist die Mittelspannungsrichtlinie für alle in Betrieb gehenden Anlagen verbindlich, die eine Leistung von 135 kW oder größer im Spannungsbereich 1 bis 60 kV erzeugen.

Betroffen davon sind:

• Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen

• Biogasanlagen*

• Photovoltaikanlagen

• Windkraftanlagen

• Geothermieanlagen

• Wasserkraftanlagen

• Speicher

• Mischanlagen

* Viele dieser Anlagen werden im Rahmen der Flexibilisierung um die zwei- bis vierfache Generator- und damit Anschlussleistung erweitert. Bei Erweiterung solcher Anlagen, mit einer Gesamtleistung am Netzanschlusspunkt (NAP), die 135 kW oder größer beträgt, müssen diese die neuen Anwendungsrichtlinien erfüllen.