Frequenzhaltung (Regelreserve)
Automatische Anpassung von Erzeugung oder Last, die eine Frequenzabweichung nach einem plötzlichen Ungleichgewicht im Netz abfängt und korrigiert.
Die Frequenzhaltung umfasst die automatischen und manuellen Maßnahmen, die nach einer Störung, etwa dem Ausfall eines großen Kraftwerks oder einer Kuppelleitung, die Netzfrequenz wiederherstellen.
- Momentanreserve (0 bis wenige Sekunden): Rotierende Massen geben Bewegungsenergie ab und begrenzen so die Änderungsgeschwindigkeit der Frequenz (siehe Trägheit).
- Primärregelung (Sekunden bis 30 s): Turbinenregler und schnelle Anlagen erhöhen ihre Leistung proportional zur Abweichung. In Kontinentaleuropa heißt das Frequency Containment Reserve (FCR) und umfasst rund 3.000 MW, bemessen auf den Ausfall zweier großer Kernkraftwerksblöcke.
- Sekundärregelung (30 s bis 15 min): Die automatische Leistungs-Frequenz-Regelung führt die Frequenz auf den Sollwert zurück und stellt die geplanten Austauschflüsse wieder her (aFRR).
- Tertiärregelung (Minutenreserve) löst die aufgebrauchte Sekundärreserve ab.
Die Primärregelung folgt der Statik: Bei 4 % Statik fährt eine Maschine über eine Frequenzänderung von 4 % (2 Hz bei 50 Hz) von null auf Volllast.
NERC misst die Frequenzantwort in MW je 0,1 Hz; für die Eastern Interconnection liegt die Pflicht bei rund 1.000 MW/0,1 Hz. Weil die Trägheit im Netz sinkt, haben Netzbetreiber schnellere Produkte eingeführt: Dynamic Containment in Großbritannien reagiert innerhalb von 1 Sekunde und wird fast ausschließlich von Batterien erbracht; ERCOT betreibt Fast Frequency Response mit 0,5 s.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- Netzfrequenz
Die Frequenz, mit der der Wechselstrom in einem Stromnetz die Richtung wechselt (50 oder 60 Hz). Sie zeigt das momentane Gleichgewicht von Erzeugung und Verbrauch an.
- Trägheit (Momentanreserve)
Die in synchron rotierenden Generatoren und Motoren gespeicherte Bewegungsenergie, die plötzlichen Änderungen der Netzfrequenz entgegenwirkt.
- Systemdienstleistungen
Leistungen über die reine Energielieferung hinaus, die Netzbetreiber einkaufen, um das Netz stabil und sicher zu halten, etwa Regelreserve, Spannungshaltung und Schwarzstart.
- BESS (Batteriespeichersystem)
Komplette Batterieanlage am Netz oder an einem Standort, mit Zellen, Batteriemanagement, Leistungselektronik, Thermomanagement und Steuerung.
- Netzbildender Wechselrichter
Wechselrichter, der Spannung und Frequenz selbst vorgibt. Er verhält sich wie eine Spannungsquelle, kann schwache Netze stabilisieren und synthetische Trägheit bereitstellen.
- Reservemarge
Um wie viel die verfügbare oder anrechenbare Leistung die prognostizierte Spitzenlast übersteigt, in Prozent der Spitzenlast.