Auswirkungen der Niederspannung auf Stromnetze?

Meine Frage ist, welche Gefahren dieser Rückgang für das Grid mit sich bringt. Wie kann dies zu einem kaskadierenden Problem (einem Stromausfall) führen?

• Unterspannung führt dazu, dass die Last des Induktionsmotors beginnt, übermäßige Blindleistung (var) aus dem System zu ziehen. Dies verschlimmert den Unterspannungszustand weiter und führt möglicherweise zu einem Spannungseinbruch .
• Kondensatorbänke, die zur Spannungsstützung verwendet werden, fallen pro ab$Q=\frac{V^2}{X_C}$Ein Spannungsabfall von 10 % bedeutet also, dass die Cap-Bank 19 % weniger reaktive Var-Unterstützung ausgibt. Hier ist ein guter Überblick von Carson Taylor darüber, wie sich dies auf die "Nasenkurve" auswirkt, die in der Spannungsstabilitätsanalyse verwendet wird.
• Das Auslösen von Elementen während eines belasteten Zustands (z. B. Auslösen von Generatoren oder Leitungen) überlastet verbleibende Leitungen und kann zu weiteren Auslösungen führen. NERC PRC-23 (für Übertragungsleitungsschutz) und NERC PRC-025 (für Generatoren) erfordern jetzt, dass Relais viel widerstandsfähiger gegen Auslösung unter Last sind als vor 2003 (in Nordamerika). Hier ist eine gute Lektüre zum spezifischen Thema der Distanzstaffeln (Einführung ist eine gute kurze Lektüre).

Wenn Sie größere Stromausfälle in der Geschichte lesen (die Kaskadeneffekten zugeschrieben wurden) – z. B. der Stromausfall in Italien 2003 oder der Stromausfall im Nordosten der USA 2003 –, sehen Sie, dass das übliche Muster darin besteht, dass die Änderungen der Netzlast zu schnell waren reaktive Aktion. Dabei war nicht die Unterspannung oder Unterfrequenz selbst das Problem, denn Sie können jederzeit Last abwerfen, um das Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch wiederherzustellen, und genügend Reservekapazität bereitstellen, um weitere Ausfälle zu verkraften, falls diese auftreten sollten. Wenn Sie jedoch nicht schnell genug handeln, kann die Last, die auf andere Stromleitungen oder Kraftwerke verlagert wurde, weitere Probleme verursachen und das Problem verschärfen.

Siehe auch: Wenn ein großer Wechselstromgenerator überlastet ist, verliert er an Frequenz oder Spannung?

Ich denke, die meisten Kraftwerke sind so konstruiert, dass der elektrische Generator in Bezug auf die Antriebsmaschine zu klein ist (wahrscheinlich, weil Sie ihn nicht mit voller Leistung abwürgen wollen!). Es ist also wahrscheinlicher, dass Sie an Spannung als an Geschwindigkeit verlieren, es sei denn, die Überlastung des Netzes ist besonders stark.

Ein weiterer Aspekt ist, dass nicht die gesamte Leistung über Synchrongeneratoren ins Netz eingespeist wird. Solarenergie verwendet Wechselrichter. Vielleicht möchten Sie sie als unbedeutend abtun, aber sie machen in einigen Ländern einen erheblichen Prozentsatz der Erzeugung aus. In noch anderen Ländern haben Sie möglicherweise HGÜ-Verbindungen zu benachbarten Netzen, und wenn Sie diese als "Stromerzeuger" betrachten, kann ihre Erzeugung auch schnell hochgefahren werden, ohne an Frequenz zu verlieren (ob das andere Netz es mögen wird, ist jedoch eine andere Geschichte, Sie sehen nur den DC, also ist es Ihnen egal).