DroopKennlinien

Droopkennlinien beschreiben den linearen Zusammenhang zwischen Stellgrößen und Regelgrößen bei der parallelen, dezentralen Steuerung mehrerer Energiequellen, etwa Generatoren oder Wechselrichtern in Verteilnetzen. Ziel ist eine standortunabhängige Lastverteilung ohne zentrale Abstimmung. Je nach Anwendungsfall regeln Droopkennlinien Aktivleistung über die Frequenz (P–f-Droop) oder Blindleistung über die Spannung (Q–V-Droop). Dadurch stabilisieren sich Netzfrequenz bzw. Netzspannung, während mehrere Quellen gemeinsam betrieben werden.

Mathematisch lassen sich die gängigsten Formen wie folgt darstellen. Für Aktivleistung und Netzfrequenz gilt oft P = P0 − Dp (f − f0). Dabei ist f0 die Nominalfrequenz, P0 die referenzierte Leis­tung jeder Quelle und Dp der Droop-Koeffizient in MW pro Hz (bzw. Hz pro MW umrechenbar). Umgekehrt ergibt sich f = f0 − (1/Dp)(P − P0). Für Blindleistung und Netzspannung gilt analog Q = Q0 − Dq (V − V0) mit Dq in MVAr pro Volt. Ziel ist eine gemeinsame Lastverteilung, die sich aus den individuellen Drooplinien ergibt, so dass die Summe der Stellgrößen dem Systembedarf entspricht.

Anwendungen finden Droopkennlinien besonders in Mikronetzen, Inselnetzen und der parallelen Betriebsweise von Wechselrichtern und Batteriespeichern. Sie ermöglichen eine dezentrale Lastteilung ohne umfassende Kommunikation. Typische Vorteile sind Robustheit, Skalierbarkeit und einfache Implementierung; Nachteile sind reduzierte Holde-Werte der genauen Ist-Regelung von Frequenz und Spannung sowie der Bedarf an einer sekundären Reglerstufe, um Nominalwerte letztlich wiederherzustellen und Abweichungen zu korrigieren.