Netzersatzanlagen/Notstromaggregate werden immer dann eingesetzt, wenn Verbraucher bei Ausfall der Netzspannung weiter betrieben werden müssen oder sollen.
Ebenfalls werden diese Stromaggregate eingesetzt, wenn der vorhandene Netzanschluss nicht die benötigte Leistung am Abnahmeort zur Verfügung stellt. Sie können in diesem Fall auch als alleinige Stromversorgung dienen, es handelt sich somit um eine Inselversorgung- Inselnetz.
Der Betrieb parallel zum öffentlichen Netz ist ebenfalls möglich, um eine höhere Netzleistung zu erreichen. Dies wird gern bei gleichzeitigem Bedarf von Wärmeleistung vorgenommen, die in so genannten Blockheizkraftwerken (BHKW`s) anfällt. Diese Blockheizkraftwerke nutzen den dabei erzielbaren hohen Wirkungsgrad dieser Energieumwandlung.
Als Netzersatzanlagen / Notstromaggregate im kleineren Leistungsbereich sind elektronische unterbrechungsfreie Spannungsversorgungsanlagen (USV – Anlagen) beispielsweise für Personalcomputer (PC`s) inzwischen weit verbreitet. Auf diesen kleineren Leistungsbereich wird hier nicht weiter eingegangen.
Einige Gesichtspunkte aber, die im folgenden angesprochen werden, treffen aber auf die USV – Anlagen zu. Werden Leistungen ab zirka 5 kW über längere Zeiträume benötigt, ist die Stromversorgung mittels eines Generators generell üblich. Dabei kommen heute bis rund 30 kVA auch kondensatorerregte Asynchrongeneratoren und im höheren Leistungsbereich überwiegend Drehstrom- Synchrongeneratoren zum Einsatz.
Die Anforderungen an heutige Generatoren haben sich durch die Änderung der Belastungsstruktur in den letzten Jahren grundlegend geändert. Vorhandene Generatoren erwiesen sich den neuen Belastungen oftmals nicht mehr als ausreichend gewachsen.
Denn in der Telekomuniktionstechnik treten nun an die Stelle von Relais verstärkt elektronisch bzw. Digital gesteuerte Anwendungen zusätzlich Klimaanlagen. In der Antriebstechnik werden Elektromotoren nicht mehr direkt an das Netz geschaltet oder Stern Dreieck und drehzahlstarr betrieben, sondern mittels Frequenzumrichtern stufenlos geregelt oder mittels elektronischer Softstarter sanft aufgeschaltet. Der Bereich der Datenverarbeitung und Kommunikation wächst rasant weiter, und all diese Verbraucher stellen besondere Anforderungen an das speisende Netz bzw. belasten dies durch geänderte Verhaltensweisen.
Heutige Netzersatzanlagen / Notstromgeneratoren müssen mit Verbrauchern rechnen, die eine nichtlineare Stromaufnahme haben. Diese werden außer der Grundschwingung zusätzlich höherfrequente Anteile, also Oberschwingungen, in den Strom einprägen. Über die Netzimpedanz werden diese dann auf die Spannung übertragen und somit bei allen in diesem Netz betriebenen Geräten zu finden sein. Die Netzimpedanz selbst ist für öffentliche Netze mit einem Mindestwert von (0,24 + j0,15)W vorgeschrieben, der meistens noch weit unterschritten wird.
Bei Speisung des Netzes durch einen Strom- Generator kann dieser Impedanzwert noch höher liegen. Die vorhandenen Stromoberschwingungen werden sich dann entsprechend stärker als erhöhter Oberschwingungsgehalt auf die Spannung auswirken.
Wurde dies bereits bei der Planung berücksichtigt, können gesetzliche Oberschwingungsgrenzwerte eingehalten werden. Überschreiten sie diese Werte, so kann es zu einer Funktionsstörung der Geräte und damit zu einem vorzeitigen Ausfall oder gar zu einer Zerstörung kommen.
Aber auch der speisende Strom- Generator wird zusätzlich belastet, ebenso wie eventuell vorhandene Anlagen zur Blindstromkompensation.