Der Netzschutz soll das Elektroenergiesystem vor Schäden bewahren. Die Studie beschreibt, welche Themen in naher Zukunft untersucht werden müssen, um diese Schutzaufgabe zu erfüllen.
Der Netzschutz hat die Aufgabe, bei Auftreten von Gefährdungszuständen, die Betriebsmittel, Anlagen und das Elektroenergiesystem in seiner funktionellen Einheit vor einem Schaden zu bewahren oder die meistens bereits eingetretene lokale Beschädigung auf ein Minimum zu begrenzen. Die vorliegende Studie beschreibt für drei Themenfelder, welche Untersuchungsgegenstände zur Gewährleistung der Schutzaufgabe in absehbarer Zeit zu berücksichtigen sind. In der Zusammenfassung:
1. Kurzschlussleistung
Durch eine zunehmende Einspeisung aus Leistungselektronik ändern sich die Kurzschlussverhältnisse im Netz. Dabei wird eine Verringerung der Kurzschlussleistung bei Änderung der Einspeisung durch den zunehmenden Netzausbau und durch die daraus folgende höhere Vermaschung teilweise wieder kompensiert; die Kurzschlussleistung des kurzschlussstromschwächsten Knoten des Jahres 2011 wird auch in Zukunft an keiner Stelle im Netz unterschritten werden. Hinzu kommt, dass die im Höchstspannungsnetz angewendeten Schutzprinzipien weitestgehend von der Höhe des Stromes unabhängig sind. Die derzeit verwendeten Schutzprinzipien und die Empfindlichkeit der derzeit eingesetzten Schutzeinrichtungen reichen auch in Zukunft aus.
2. Oberschwingungen und Qualität der Kurzschlussströme
Bezüglich der Qualität der Kurzschlussströme existieren derzeit weder Anforderungen an Erzeugungsanlagen noch an die Robustheit von Schutzeinrichtungen. Dies kann zu Fehlfunktionen von Schutzeinrichtungen durch zunehmende Einspeisung aus Leistungselektronik führen. Es wird dringend empfohlen, diesen Aspekt weitergehend zu untersuchen und ggf. in die Normung einfließen zu lassen.
Auf der anderen Seite benötigen Schutzeinrichtungen im fehlerfreien Betrieb des Netzes Oberschwingungsströme, um einen harten Betriebszustand (z. B. Einschaltrush eines Transformators) von einem Kurzschluss unterscheiden zu können. Daraus können sich Anforderungen an ein mehr spannungsquellenähnliches Verhalten leistungselektronischer Einspeiser ergeben, d. h. auf Oberschwingungsspannungen im Netz aktiv dämpfend mit Oberschwingungsströmen zu reagieren. Auch hier wird empfohlen, diesen bisher vernachlässigten Effekt weitergehend zu untersuchen.
3. Höherauslastung des Übertragungsnetzes
Mit den derzeit eingesetzten Schutzprinzipien ist eine Höherauslastung des Übertragungsnetzes prinzipiell realisierbar. Dieser Bericht beschreibt mehrere Maßnahmen, die seitens der Netzbetreiber und seitens der Schutztechnik ergriffen werden können, darunter u. a. Online-Monitoring (im Netzführungssystem), Aktivierung von Pendelsperren (falls erforderlich) und eine Optimierung der Anregekennlinie (durch die Schutzgerätehersteller).