Frequenzregelung

Frequenzregelung bezeichnet in der Energieversorgung die technischen Maßnahmen und Regelprozesse, die der Stabilisierung der Netzfrequenz dienen. In elektrischen Netzen soll die Frequenz um eine Referenzfrequenz gehalten werden (typisch 50 Hz in Europa, 60 Hz in Nordamerika). Sie resultiert aus dem Gleichgewicht zwischen erzeugter und verbrauchter Leistung; Ungleichgewichte führen zu Frequenzabweichungen, die zeitnah korrigiert werden müssen, um Instabilität zu verhindern.

Primärregelung wird auch als automatische Frequenzregelung bezeichnet. Sie wirkt unmittelbar an den Generatorreglern durch die Turbinen-/Gouvernor-Regelung. Ihre Reaktion erfolgt proportional zur Frequenzabweichung (Droop-Verhalten) und setzt innerhalb weniger Sekunden ein. Ziel ist es, den Frequenzabfall oder -anstieg zu dämpfen und eine erste Regelleistung bereitzustellen.

Sekundärregelung, auch Regelleistung genannt, wird zentral vom Netzbetreiber koordiniert. Über automatische Stellbefehle (AGC) werden Erzeugungseinheiten so angepasst, dass die Frequenz wieder zur Nennfrequenz konvergiert und Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Last wiederhergestellt wird. Die Wirkung entfaltet sich in Minuten.

Tertiärregelung dient der langfristigen Anpassung des Systems. Sie umfasst Redispatch und Umverteilung von Erzeugung, um Engpässe zu beseitigen und die vorhandene Regelleistung für künftige Belastungen freizusetzen. Dieser Schritt erfolgt über Stunden.

In den Netzen Europas wird das Regelwerk meist in drei Stufen beschrieben: Primär-, Sekundär- und Tertiärregelung. Mit zunehmender Bedeutung von erneuerbaren Energien gewinnen Speicher, flexible Verbraucher und leistungsfähige Kommunikations- und Steuerungssysteme an Bedeutung, um die Frequenz auch bei geringerer Netzträgheit zuverlässig zu regeln.