GODA – Netzoptimierung mit dezentralen Aktoren

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/502307
• Projekttitel Englisch: GODA – Grid optimization with intelligent decentralized actors

Kurzbeschreibung (Deutsch)

In diesem Projekt soll ein dezentrales System aufgebaut werden, bei welchem anstelle des Netzausbaus flächendeckend PV-Anlagen mit einer P(U)-Regelung ausgerüstet werden. Der Netzbetreiber berechnet mithilfe eines zu definierenden Algorithmus den Ertragsverlust durch die P(U)-Regelung und kompensiert die Anlagenbetreiber. Die Berner Fachhochschule prüft exemplarisch Wechselrichter im PV-Labor bezüglich der Stabilität der P(U)-Regelung. Ziel ist es, einen möglichst hohen Regelungs-Droop einzustellen, so dass die abgeregelte Energie minimiert werden kann.

Kurzbeschreibung (Englisch)

In this project, a decentralized system is to be set up in which PV plants are equipped with a P(U) control instead of grid expansion. The grid operator calculates the yield loss due to the P(U) control with the help of an algorithm to be defined and compensates the plant operators. The Bern University of Applied Sciences tests exemplary inverters in the PV laboratory with regard to the stability of the P(U) control. The goal is to set a control droop as high as possible so that the regulated energy can be minimized.

Kurzbeschreibung (Französisch)

Ce projet vise à mettre en place un système décentralisé dans lequel les installations PV sont équipées d'une régulation P(U) sur l'ensemble du territoire au lieu d'étendre le réseau. L'exploitant du réseau calcule, à l'aide d'un algorithme à définir, la perte de rendement due à la régulation P(U) et compense les exploitants des installations. La Haute école spécialisée bernoise teste à titre d'exemple les onduleurs dans le laboratoire PV en ce qui concerne la stabilité de la régulation P(U). L'objectif est de régler un droop de régulation le plus élevé possible, de manière à minimiser l'énergie régulée.

Schlussbericht (Deutsch)

Die Mehrzahl heute erhältlicher PV-Wechselrichter hat die spannungsabhängige Wirkleistungsregelung – kurz P(U) oder volt-watt – standardmässig als aktivierbare Funktion integriert. Doch die dezentrale Regelmethode wird insbesondere in der Netzplanung noch kaum eingesetzt oder berücksichtigt, obschon sie gegenüber der Netzverstärkung oder der statischen Wirkleistungsbegrenzung erhebliche Vorteile bietet. Im Rahmen des Projektes GODA wurde durch Groupe E in einem Feldversuch die Nutzung von P(U) im Verteilnetz getestet, während die BFH mit Messungen im Labor die Regelmethoden von Wechselrichtern einzeln und in Gruppen am selben Netzanschlusspunkt analysierte. P(U) konnte an PV-Anlagen im Feld erfolgreich eingestellt und getestet werden. Die Wechselrichter zeigen bei zu hoher Netzspannung die gewünschte Reduktion der Wirkleistung. Mittels selbstlernender Algorithmen, welche die Produktionsdaten der Smart Meter auswerten, können die Produktionsverluste berechnet und die Produzenten vergütet werden. Die Messungen im Labor zeigten bei typischen Einstellungen der Regelparameter ein stabiles Verhalten der Wechselrichter – sowohl einzeln als auch in Gruppen, wenngleich das Regelverhalten unter den Geräten grosse Unterschiede aufweist.

Zugehörige Dokumente

• Schlussbericht_deutsch [PDF] 9'803 kB

Schlussbericht (Englisch)

Most inverters available today have an integrated voltage-dependent active power control as a standard function that can be activated, also called P(U) or volt-watt function. However, this decentralized control method is still rarely used, although it offers considerable advantages over grid reinforcement or static active power limitation. As part of the GODA project, Groupe E conducted a field test to investigate the use of P(U) in the distribution grid, while BFH analyzed the control methods of inverters individually and in groups at the same grid connection point with measurements in the laboratory. P(U) was successfully setup and tested on PV systems in the field. The inverters exhibit the desired reduction in active power when the grid voltage is too high. Using self-learning algorithms that evaluate the production data from smart meters, the production losses could be calculated, and the producers compensated in accordance with their contribution. The measurements in the laboratory indicate stable behavior of the inverters - both individually and in groups - when the control parameters are set reasonably, although the control behavior among the devices shows significant differences.

Schlussbericht (Französisch)

La plupart des onduleurs disponibles aujourd'hui intègrent la régulation de la puissance active en fonction de la tension - en bref P(U) ou volt-watt - comme fonction activable par défaut. Pourtant, cette méthode de régulation décentralisée est encore peu utilisée, bien qu'elle présente des avantages considérables par rapport au renforcement du réseau ou à la limitation statique de la puissance active. Dans le cadre du projet GODA, Groupe E a exploré l'utilisation de P(U) dans le réseau de distribution dans le cadre d'un essai sur le terrain, tandis que la BFH a analysé les méthodes de régulation des onduleurs individuellement et en groupe au même point de raccordement au réseau par des mesures en laboratoire. P(U) a pu être réglé et testé avec succès sur des installations PV sur le terrain. Lorsque la tension du réseau est trop élevée, les onduleurs présentent la réduction souhaitée de la puissance active. Au moyen d'algorithmes auto-apprenants qui analysent les données de production des compteurs intelligents, les pertes de production peuvent être calculées et remboursées aux producteurs. Les mesures effectuées en laboratoire montrent, avec des réglages raisonnables des paramètres de régulation, un comportement stable des onduleurs - aussi bien individuellement que par groupes, même si le comportement de régulation présente de grandes différences entre les appareils.