Spannungshaltung – Einfluss von PV auf die Spannung im Übertragungsnetz
Das Projekt untersucht, wie Photovoltaik-Einspeisung die Wirk- und Blindleistungsflüsse und somit die Spannung im Übertragungsnetz beeinflusst und welche Massnahmen eine stabile Netzführung unterstützen.
Steckbrief
- Beteiligte Departemente Technik und Informatik
- Institut(e) Institut für Energie- und Mobilitätsforschung IEM
- Forschungseinheit(en) IEM / Elektrizitätsnetze
- Förderorganisation Andere
- Laufzeit (geplant) 01.10.2025 - 30.04.2026
- Projektleitung Prof. Stefan Schori
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Partner
BKW Energie AG
Groupe E SA
Swissgrid AG
Ausgangslage
Im Rahmen der Energiestrategie 2050 ist in der Schweiz in den kommenden Jahren mit einem fortschreitenden und deutlichen Ausbau der Photovoltaik (PV) zu rechnen. Dieser Zubau eröffnet sowohl Chancen als auch neue Herausforderungen für den sicheren Betrieb des Stromnetzes. Durch die zunehmende dezentrale Einspeisung ist vermehrt mit Leistungsflüssen von der Niederspannungsebene (Netzebene 7) in Richtung Höchstspannungsebene (Netzebene 1) zu rechnen. Diese veränderten Flussrichtungen können bestehende Herausforderungen im Höchstspannungsnetz verschärfen, insbesondere im Hinblick auf die Einhaltung des zulässigen Spannungsbandes. Besonders anspruchsvoll sind Tage, an denen die PV-Einspeisung einen erheblichen Anteil der gesamten Netzeinspeisung ausmacht und gleichzeitig die Last gering ist. In solchen Situationen steigt das Risiko unzulässiger Spannungsanhebungen. Gleichzeitig entstehen durch die zunehmende PV-Integration neue Möglichkeiten für einen aktiven Beitrag zur Netzstabilität: Moderne PV-Wechselrichter können Blindleistung gezielt bereitstellen oder aufnehmen und so die Spannung beeinflussen.
Vorgehen
Das Projekt analysiert die Auswirkungen des heutigen und zukünftigen PV-Zubaus auf die Leistungsflüsse systematisch und netzebenenübergreifend. In einem ersten Schritt wird der aktuelle Zustand im untersuchten Netzgebiet erfasst. Dazu werden installierte PV Leistungen sowie typische Einstellungen der Wechselrichter zur Blindleistungsbereitstellung erhoben und zu realitätsnahen Wirk und Blindleistungsflüssen zusammengeführt. Darauf aufbauend werden die Blindleistungsbeiträge der Netzbetriebsmittel über alle relevanten Netzebenen hinweg berücksichtigt und die resultierenden Wirk- und Blindleistungsflüsse vom Verteilnetz bis ins Höchstspannungsnetz analysiert. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung, wie unterschiedliche Parametrierungen der PV-Wechselrichter die Blindleistungsflüsse beeinflussen und welcher Anteil dieser Blindleistung im Höchstspannungsnetz tatsächlich wirksam wird und die Spannung beeinflusst. Neben der Analyse des heutigen Zustands werden auch zukünftige Szenarien mit weiter steigender PV-Durchdringung betrachtet. Auf dieser Basis sollen potenzielle Risiken für die Spannungshaltung frühzeitig identifiziert und praxisorientierte, technisch fundierte Massnahmen abgeleitet werden. Ziel ist es, belastbare Empfehlungen für eine koordinierte Zusammenarbeit von Übertragungs- und Verteilnetzbetreibern abzuleiten um dabei das Potenzial moderner PV Wechselrichter gezielt zu nutzen.
