CoNDyNet

Verschiedenste Studien kommen zu den Ergebnissen, dass zum Gelingen der Energiewende neue Flexibilitätsoptionen geschaffen werden müssen, und, dass diese zu einem bedeutenden Teil in den Verteilnetzen entstehen werden. Daraus ergeben sich zum einen ein enormer Ausbaubedarf auf der Verteilnetzebene und zum anderen völlig neue Herausforderungen für die Betriebsführung. War es in der Vergangenheit noch möglich, Stabilitätsprodukte ortsunabhängig zu denken, so zeigt sich schon heute, dass diese Strategie nicht mehr praktikabel ist. Mit der steigenden Zahl an dynamischen Akteuren in den Netzen ist es nicht mehr möglich, diese isoliert zu analysieren, so dass ihre kollektive Dynamik in den Vordergrund rückt.
Die kollektive Dynamik von wechselrichterdominierten Stromnetzen stellt damit eines der zentralen ungelösten Forschungsproblemen der Energiewende dar. Aber auch die Frage, wie sich nichtlineare Störungen sowie stochastische Fluktuationen und Ausfalls-Kaskaden in zukünftigen Netzen ausbreiten werden, und wie sich eine Anfälligkeit für solche Störungen vorhersagen und verringern lässt.
Das Verbundvorhaben CoNDyNet setzt sich mit dieser Fragestellung aus mathematischer Sicht auseinander und bringt dabei das Methodenspektrum aus der theoretischen Physik, Mathematik und Elektrotechnik zum Tragen.

Das Projektziel ist die Untersuchung verschiedener Regelkonzepte und verschiedener Umrichtersysteme im Netzparallelbetrieb und im Inselnetz (Microgrid). Dies wird zunächst in der Simulation und anschließend in mehreren Versuchsnetzen im Labor durchgeführt. Hierbei ist insbesondere das stationäre und dynamische Verhalten von besonderem Interesse. Gegenstand der Untersuchung ist das Zusammenspiel unterschiedlich geregelter Dreiphasen-Vierleiter-Wechselrichtersysteme (ermöglichen unsymmetrische Einspeisung) in einem bis zu 100 % stromrichterdominierten Netz. Die Untersuchung der Netzstabilitätskriterien für Spannung, Frequenz, Ober- und Unterschwingungen etc. stehen dabei im Vordergrund.