Closed-Loop Control of a Storage-Supported Hybrid Compensation System for Improving the Power Quality in Medium Voltage Networks

Sowohl mit dem Betrieb von leistungselektronischen Einspeisern sowie Verbrauchern in elektrischen Netzen als auch dem Übergang zu einer elektrischen Energieerzeugung auf Basis regenerativer Kraftwerke gehen Herausforderungen für die Spannungsqualität in elektrischen Netzen einher. Daher wird im Rahmen dieser Arbeit ein Regelungskonzept einer speicherunterstützten hybriden Kompensationsanlage zur gleichzeitigen Bereitstellung verschiedener Systemdienstleistungen erarbeitet, analysiert und bewertet. Darüber hinaus wird ein Ansatz für das Energie- und Leistungsmanagement des Energiespeichersystems dieser Anlage vorgestellt. Wesentliche Themen der Untersuchung sind die Ermittlung des aktuellen Niveaus der Spannungsqualität, die Berechnung geeigneter Indikatoren der Spannungsqualität sowie die Leistungsverteilung auf die Systemdienstleistungen. Darüber hinaus werden die Speichertechnologien Redox-Flow-Batterie und Schwungmassenpeicher modellhaft umgesetzt und zu einem hybriden Speichersystem kombiniert. Für den Betrieb des Speichersystems mit maximalem Wirkungsgrad wird ein Ansatz in Abhängigkeit der Leistungswerte und Ladezustände der Speicher untersucht.