Schaltzustandsoptimierung von 110-kV-Verteilnetzen zur Maximierung des Abtransports von Einspeisungen aus erneuerbaren Energiequellen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Ilmenau
Universitätsverlag Ilmenau
2018
|
| Schriftenreihe: | Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik
22 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XI, 125 Seiten Illustrationen 24 cm, 250 g |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
DANKSAGUNG
.........................
KURZFASSUNG..........................................................................................................................................VI
ABSTRACT................................................................................................................................................VII
INHALTSVERZEICHNIS..................................................................................................................................IX
1
EINLEITUNG............................................................................................................................................1
1.1 AUSWIRKUNGEN DER ENERGIEWENDE AUF DEN NETZBETRIEB
..........................................................
1
1.2 FORSCHUNGSFFAGEN UND
VORGEHENSWEISE..................................................................................
4
2
ANALYSE..............................................................................................................................................
6
2.1 AUFBAU DES
ELEKTRIZITAETSVERSORGUNGSSYSTEMS.........................................................................6
2.2
ENGPASS......................................................................................................................................
8
2.3 ENGPASSMANAGEMENT IN DEN NETZBETRIEBSPROZESSEN
..............................................................
8
2.3.1
NETZBETRIEBSPLANUNG....................................................................................................
9
2.3.2
NETZBETRIEBSFUEHRUNG....................................................................................................
9
2.4 BETRIEBLICHE MASSNAHMEN ZUR
ENGPASSBESEITIGUNG................................................................10
2.4.1 AENDERUNG DER
NETZTOPOLOGIE......................................................................................
11
2.4.2
REGELTRANSFORMATOREN................................................................................................
14
2.4.3
KOMPENSATIONSEINRICHTUNGEN....................................................................................14
2.4.4 FLEXIBLE AC TRANSMISSION SYSTEMS
..........................................................................
15
2.4.5 BLINDLEISTUNGSBEREITSTELLUNG VON
ERZEUGUNGSANLAGEN..............................................15
2.4.6
EINSPEISEMANAGEMENT...............................................................................................
15
2.5 NETZSICHERHEITSNIVEAU UND
NETZBETRIEBSZUSTAENDE.................................................................16
2.6 VERFAHREN ZUR ENGPASSDETEKTION UND OPTIMIERUNG
..............................................................
19
2.6.1
LASTFLUSSSIMULATION.....................................................................................................19
2.6.2
AUSFALLSIMULATION......................................................................................................
20
2.6.3
KURZSCHLUSSSIMULATION...............................................................................................
21
2.6.4 SPANNUNGS-BLINDLEISTUNGS-OPTIMIERUNG
.................................................................
21
2.7 DISKUSSION MOEGLICHER EINSCHRAENKUNG IM
SCHALTBETRIEB.......................................................22
2.8 STAND DER
FORSCHUNG................................................................................................................24
X INHALTSVERZEICHNIS
2.8.1
SCHALTZUSTANDSOPTIMIERUNG........................................................................................24
2.8.2 MODELLIERUNG VON
NETZTOPOLOGIEAENDERUNGEN..........................................................27
2.9 FAZIT
........ .
...............................................................................................................................
30
3 VERFAHREN ZUR
SCHALTZUSTANDSOPTIMIERUNG...................................................................................32
3.1 V
ERFAHRENSANFORDERUNGEN.......................................................................................................
32
3.2 ALLGEMEINE FORMULIERUNG DES
OPTIMIERUNGSPROBLEMS........................................................33
3.3 LOESUNGSALGORITHMEN UND
VERFAHRENSAUSWAHL........................................................................34
3.3.1 CHARAKTERISTIKA DES
OPTIMIERUNGSPROBLEMS.............................................................
34
3.3.2 EXAKTE
VERFAHREN.......................................................................................................
35
3.3.3
APPROXIMATIONSVERFAHREN..........................................................................................35
3.3.4 AUSWAHL EINES
LOESUNGSVERFAHRENS...........................................................................36
3.4
ZIELFUNKTION..............................................................................................................................37
3.4.1 TEILZIELFUNKTION FUER EIN ENGPASSFFEIES N
ETZ............................................................. 37
3.4.2 TEILZIELFUNKTION ZUR MINIMIERUNG DER NETZVERLUSTE
...............................................
38
3.4.3 TEILZIELFUNKTION ZUR MINIMIERUNG DER TOPOLOGISCHEN MASSNAHMEN
.......................
38
3.4.4
ERSATZZIELFUNKTION......................................................................................................
39
3.5
NEBENBEDINGUNGEN..................................................................................................................40
3.5.1
LASTFLUSSRESTRIKTION....................................................................................................
40
3.5.2
AUSFALLRESTRIKTION.......................................................................................................
42
3.6
ENTSCHEIDUNGSVARIABLEN..........................................................................................................
43
3.6.1
NETZTOPOLOGIE..............................................................................................................43
3.6.2
TRANSFORMATORSTUFENSTELLUNG.......................................................................................48
3.6.3
KOMPENSATIONSELEMENTE.............................................................................................
49
3.6.4 BLIND- UND WIRKLEISTUNGSANPASSUNG DER
ERZEUGER....................................................49
3.7 DAS PARTIKEL-SCHWARM-OPTIMIERUNGSVERFAHREN
....................................................................
50
3.7.1 ALLGEMEINE VERFAHRENSBESCHREIBUNG UND BEGRIFFSDEFINITIONEN
.............................
50
3.7.2 V
ERFAHRENSPARAMETRIERUNG.........................................................................................57
3.7.3 V
ERFAHRENSABLAUF........................................................................................................
60
3.8 KENNGROESSEN ZUR BEWERTUNG DER NETZTOPOLOGIE
...................................................................
62
3.9 ENGPASSMANAGEMENTVERFAHREN MIT OPTIMALEN
TOPOLOGIEMASSNAHMEN................................63
3.10
FAZIT..........................................................................................................................................
66
4 NUMERISCHE
FALLSTUDIEN..................................................................................................................
67
4.1
MODELLNETZE..............................................................................................................................67
4.1.1 MODELLIERUNG DES HOCHSPANNUNGSNETZES
................................................................
67
4.1.2 MODELLIERUNG UEBER- UND UNTERLAGERTER NETZE
...........................................................
70
4.2 MODELLIERUNG DER
NETZNUTZUNG...............................................................................................70
4.2.1 DETERMINISTISCHER UND PROBABILISTISCHER
ANSATZ......................................................70
4.2.2 VERWENDETE EINSPEISE- UND
LASTGANGDATENSAETZE.....................................................71
4.2.3 EXEMPLARISCHE DARSTELLUNG DER EINSPEISE- UND LASTCHARAKTERISTIKEN
....................
72
4.3
UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE.......................................................................................................
76
4.3.1 AUSWIRKUNGEN DER RESTRIKTIONSMODELLIERUNGSMETHODE
..........................................
76
4.3.2 ENGPASSMANAGEMENT IN DER OPERATIVEN BETRIEBSPLANUNG UND FUEHRUNG
..................
77
4.3.3 EINSPEISEMANAGEMENT MIT STUFENLOSER ANLAGENREGELUNG
.......................................
85
4.3.4 ENGPASSMANAGEMENT IN DER MITTEL- BIS LANGFRISTIGEN BETRIEBSPLANUNG
...................
89
5 ZUSAMMENFASSUNG UND
AUSBLICK...................................................................................................
97
5.1
ZUSAMMENFASSUNG...................................................................................................................97
5.2
AUSBLICK...................................................................................................................................99
6
LITERATURVERZEICHNIS.......................................................................................................................101
A.
ANHANG............................................................................................................................................112
A. 1
MODELLNETZE............................................................................................................................112
A.2
NETZNUTZUNGSSITUATIONEN.......................................................................................................115
B.
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS.................................................................................................................
117
C. FORMEL
VERZEICHNIS
..........................................................................................................................119
D. ABBILDUNGS- UND
TABELLENVERZEICHNIS.........................................................................................124
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