IEEE-Standard 519-2022: Aktualisierung und Änderungen gegenüber der vorherigen Version (-2014)
Der IEEE-Standard für die Oberwellenkontrolle in elektrischen Energiesystemen (IEEE Std 519-2022) ist ein anerkannter und vielfach zitierter Standard, der 2022 gegenüber seiner Vorgängerversion von 2014 aktualisiert wurde. Ziel des Standards ist die Festlegung von Vorgaben für die Auslegung elektrischer Systeme, die sowohl lineare als auch nichtlineare Oberwellen berücksichtigen.Lineare Belastungs2.
Bitte beachten Sie, dass Mirus für etwaige Fehlinterpretationen der Norm nicht verantwortlich ist und die folgenden Hinweise ausschließlich die Interpretation von Mirus darstellen. Die wichtigsten Änderungen sind in [Referenz einfügen] aufgeführt.deutlich:
• Titeländerung: „Empfohlene Vorgehensweise und Anforderungen“ wurde in „Standard“ geändert. Obwohl der Titel das Wort „empfohlen“ entfernt hat, bleibt die Anwendung des IEEE-Standards 519 weiterhin freiwillig. Im gesamten Dokument wurden außerdem sprachliche Vereinfachungen vorgenommen, um den Standard verständlicher zu machen und Fehlinterpretationen zu vermeiden.
• In der Einleitung wurde erwähnt, dass Benutzer keine Geräte anschließen sollten, die die Impedanzcharakteristik so beeinflussen, dass Spannungsverzerrungen zunehmen. Der Begriff „passiv“ wurde aus dieser Beschreibung entfernt, sodass nun davon ausgegangen werden kann, dass alle Geräte dieses Kriterium erfüllen müssen.
• Umfang erweitert um WechselrichterBei ressourcenbasierten (IBR) und/oder dezentralen (DER) Energieerzeugungsanlagen, die den Nutzer auf die IEEE-Normen 15473 oder 28004 für Stromverzerrungsgrenzwerte verweisen, wenn die kombinierte Nennerzeugung des Standorts ≥ 10 % des durchschnittlichen jährlichen Lastbedarfs beträgt, ist ein Entscheidungsbaum (Abbildung 1) in der Norm enthalten, um festzustellen, ob die Stromgrenzwerte der IEEE-Norm 519 am Netzanschlusspunkt (PCC) gelten.
Ein weiterer wichtiger Hinweis: Die in diesem Dokument angegebenen Grenzwerte sind ausschließlich am Netzanschlusspunkt (PCC) gültig und nicht für die Bewertung von Geräten vorgesehen. Dies war von Anfang an die Intention des Standards; es wurden jedoch zusätzliche Klarstellungen hinzugefügt. Obwohl IEEE Std 519 keine Grenzwerte für einzelne Geräte festlegt, akzeptiert Mirus, dass manche Ingenieure/Spezifikationen Grenzwerte für bestimmte nichtlineare Lasten festlegen können. Diese Vorgehensweise kann die Einhaltung der Grenzwerte am Netzanschlusspunkt gewährleisten, sofern keine Systemresonanzen bei den Restharmonischen auftreten und/oder alle nichtlinearen Lasten, die zur Verzerrung am Netzanschlusspunkt beitragen, berücksichtigt wurden.
• Die Definition des „maximalen Laststroms“ wurde präzisiert, um zu verdeutlichen, wie dieser anhand des maximalen 15- bzw. 30-Minuten-Bedarfs berechnet wird und wie vorzugehen ist, wenn keine Daten für 12 Monate vorliegen. In diesem Fall wird der prognostizierte 15- bzw. 30-Minuten-Bedarf herangezogen. Zuvor war unklar, wie bei Neuinstallationen oder fehlenden 12-Monats-Daten zu verfahren ist.
• Für die IEEE-519-Evaluierung müssen Oberwellenmessungen bis zur 50. Oberwelle mit Messgeräten der Klasse A durchgeführt werden. Bei Geräten der Klasse S genügt eine Messung bis zur 40. Oberwelle. Diese Klarstellung kann für alle hilfreich sein, die einen Leistungsanalysator verwenden oder erwerben möchten.
Die Grenzwerte für Oberschwingungsströme geradzahliger Ordnung wurden gelockert. Bisher waren alle Oberschwingungen geradzahliger Ordnung auf 25 % der in den Stromgrenztabellen angegebenen Einzelgrenzwerte begrenzt. Nun wurden die Grenzwerte für Oberschwingungsströme geradzahliger Ordnung erhöht.
Für h Die Grenzwerte wurden von 25% auf 50% der in den Tabellen angegebenen Einzelgrenzwerte erhöht.
Für h>6 -> Die Grenzwerte wurden von 25 % auf 100 % der in den Tabellen angegebenen Einzelgrenzwerte erhöht.
Gerade Oberschwingungen sind in Stromnetzen unerwünscht und können auf eine Asymmetrie zwischen der positiven und negativen Hälfte der Wellenform hinweisen. Möglicherweise wurde angenommen, dass diese Erhöhungen aufgrund der größeren Anzahl von IBR-, AFE-Antrieben und aktiven Filtern erforderlich seien, was zu einem gewissen Anteil gerader Oberschwingungen führen kann, der die strengeren Grenzwerte für gerade Oberschwingungen der vorherigen Norm von 2014 nicht immer eingehalten hat.
• Anhang A. Wesentliche Änderungen der Grenzwerte für Zwischenharmonische Spannungen und deren Begründung. Die Norm verweist auf die Veröffentlichung von Drapela et al. [B3] „Issues and Challenges Related to Interharmonic Distortion Limits“ (2020), die weitere Details enthält.
Zwischenharmonische können bei aktiven Bauelementen wie IBR, AFE-Antrieben und aktiven Filtern problematisch sein, da diese häufig selbst Zwischenharmonische erzeugen. Passive Filter hingegen behandeln typischerweise Oberwellen über einen Frequenzbereich, sodass sowohl Oberwellen als auch Zwischenharmonische berücksichtigt werden.
Die empfohlenen Grenzwerte (nicht verbindlich) basieren auf einer Analyse der Empfindlichkeit von Beleuchtungseinrichtungen (LEDs) hinsichtlich Flimmern sowie auf strengeren Grenzwerten für empfindliche, nicht zur Beleuchtung gehörende Geräte. Angemessene Grenzwerte sollten sich an den jeweiligen Bedürfnissen (lokal, länderspezifisch, unter verschiedenen Bedingungen usw.) orientieren.