Verfügbarkeit: Anforderungen an den hydrothermischen Kraftwerksverbund unter dem Einfluß regenerativer Energien am Beispiel der Windkraft

Anforderungen an den hydrothermischen Kraftwerksverbund unter dem Einfluß regenerativer Energien am Beispiel der Windkraft:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Kühne, René 1977- (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	2006
Schlagworte:	Windkraftwerk Verbund Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	168 S. Ill., graph. Darst.

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adam_text	ANFORDERUNGEN AN DEN HYDROTHERMISCHEN KRAFTWERKSVERBUND UNTER DEM EINFLUSS REGENERATIVER ENERGIEN AM BEISPIEL DER WINDKRAFT DISSERTATION ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES DOKTOR-INGENIEUR DER FAKULTAET FUER MATHEMATIK UND INFORMATIK DER FERNUNIVERSITAET IN HAGEN VON DIPL.-ING. RENE KUEHNE SAALFELD ULB DARMSTADT HAGEN 2006 1 EINLEITUNG 6 1.1 ENTWICKLUNG DER WINDENERGIEVERSORGUNG 6 1.2 AUSWIRKUNGEN AUF DEN BESTEHENDEN KRAFTWERKSPARK 7 1.3 ZIEL DER ARBEIT 9 2 ANALYSE DER AUFGABE 10 2.1 BEGRENZUNG DES BETRACHTUNGSBEREICHES 10 2.2 KRAFTWERKSREGEL- UND RESERVEENERGIE 11 2.2.1 SEKUNDENRESERVE 11 2.2.1.1 AUFGABE 11 2.2.1.2 VORHALTUNG UND EINSATZ 11 2.2.1.3 ANFORDERUNGEN/EMPFEHLUNGEN 12 2.2.1.4 QUALITATIVER EINFLUSS DER WEA-EINSPEISUNG 12 2.2.2 MINUTENRESERVE 14 2.2.2.1 AUFGABE 14 2.2.2.2 VORHALTUNG 15 2.2.2.3 EINSATZ 16 2.2.2.4 AENDERUNGEN/EMPFEHLUNGEN 17 2.2.2.5 QUALITATIVER EINFLUSS DER WEA- EINSPEISUNG 18 2.2.2.6 BEWERTUNGSKRITERIEN 19 2.2.3 DAUERRESERVE 20 2.2.3.1 AUFGABE 20 2.2.3.2 ANFORDERUNGEN/EMPFEHLUNGEN 20 2.2.3.3 BEWERTUNGSKRITERIEN 20 2.2.3.4 QUALITATIVER EINFLUSS DER WEA-EINSPEISUNG 21 2.3 KONVENTIONELLER KRAFTWERKSPARK 21 2.3.1 THERMISCHES KRAFTWERKSSYSTEM 21 2.3. 2.3. 2.3. .1 ANFAHRVERHALTEN 21 .2 STATIONAERES BETRIEBSVERHALTEN 21 .3 BEREITSTELLUNG VON SEKUNDEN- UND MINUTENRESERVE 22 2.3.1.4 FREQUENZABHAENGIGE BLOCKFUEHRUNG 23 2.3.1.5 BEREITSTELLUNG VON STUNDENRESERVE 24 2.3.1.6 AUSFALLVERHALTEN 24 2.3.2 GASTURBINEN 24 2.3.2.1 BEREITSTELLUNG VON MINUTENRESERVE 25 2.3.2.2 AUSFALLVERHALTEN 25 2.3.3 HYDRAULISCHE KRAFTWERKE 25 2.3.3.1 LAUFWASSERKRAFTWERKE 26 2.3.3.2 SPEICHERKRAFTWERKE 26 2.3.3.3 PUMPSPEICHERKRAFTWERKE 26 2.3.3.3.1 BEREITSTELLUNG VON MINUTENRESERVE 26 2.3.3.3.2 AUSFALLVERHALTEN 27 2.4 WEA-EINSPEISUNG 27 2.4.1 WINDDARGEBOT 27 2.4.1.1 LANGZEITBETRACHTUNG 27 2.4.1.2 KURZZEITBETRACHTUNG 29 2.4.2 WINDENERGIEANLAGEN 31 2.4.2.1 LEISTUNGSABGABE 31 2.4.2.2 AUSFALLVERHALTEN 33 2.4.2.3 WINDENERGIEPROGNOSE 33 2.5 UEBERTRAGUNGSNETZBETREIBER 36 2.5.1 ALLGEMEINES 36 2.5.2 VERANTWORTLICHKEITEN IM VERBUNDBETRIEB 37 2.5.3 BESCHREIBUNG DER SYSTEMDIENSTLEISTUNGEN 38 2.5.3.1 FREQUENZHALTUNG 38 2.5.3.2 SPANNUNGSHALTUNG, BLINDLEISTUNGSKOMPENSATION 38 2.5.3.3 VERSORGUNGSWIEDERAUFBAU NACH STOERUNGEN 38 2.5.3.4 BETRIEBSFUEHRUNG 39 2.5.3.5 ERBRINGUNG UND SICHERSTELLUNG DER SYSTEMDIENSTLEISTUNGEN 39 2.5.4 INANSPRUCHNAHME VON REGEL- UND RESERVELEISTUNG DURCH DIE NETZNUTZER 40 2.5.5 DAS ZUSAMMENWIRKEN DER DEUTSCHEN UEBERTRAGUNGSNETZBETREIBER 41 2.6 LAST 42 2.6.1 LASTGANG 43 2.6.1.1 TAGESZYKLUS 43 2.6.1.2 WOCHENZYKLUS 43 2.6.1.3 JAHRESZYKLUS 43 2.6.2 LASTPROGNOSE 43 3 WINDKRAFTANLAGEN 45 3.1 KLASSIFIZIERUNG 45 3.2 ANTRIEBSMOMENT UND LEISTUNG 45 3.3 GENERATOREN 46 3.4 MERKMALE DER STROMERZEUGUNG MIT WINDKRAFTANLAGEN 48 3.4.1 CHARAKTERISTIK DER ENERGIELIEFERUNG 48 3.4.2 WIRK- UND BLINDLEISTUNGSBILANZ 50 3.4.3 VOR- UND NACHTEILE DER DEZENTRALEN VERSORGUNGSSTRUKTUR 52 3.5 AUSWIRKUNGEN VON WEA AUF DIE NETZREGELUNG 53 3.5.1 SYSTEMDIENSTLEISTUNGEN IM NETZBETRIEB 53 3.5.2 FREQUENZ- UND SPANNUNGSREGELUNG 54 3.5.2.1 ENTKOPPLUNG VON WIRK-UND BLINDLEISTUNG 54 3.5.2.2 FREQUENZ- WIRKLEISTUNG- REGELUNG 55 3.5.2.3 SPANNUNGS- BUENDLE ISTUNGS -REGELUNG 56 3.5.3 VERBUNDNETZ 58 3.5.4 KONVENTIONELLE KRAFTWERKS- UND NETZREGELUNG 59 4 PUMPSPEICHERANLAGEN 61 4.1 ALLGEMEINES 61 4.2 BAUTECHNISCHE GESTALTUNG 61 4.2.1 OBERBECKEN UND EINLAUFBAUWERK 61 4.2.2 TRIEBWASSERLEITUNG 62 4.2.3 KRAFTHAUS MIT UNTERBECKEN 62 4.3 MASCHINEN UND ELEKTRISCHE ANLAGEN 62 4.3.1 TURBINE 63 4.3.1.1 TURBINENWIRKUNGSGRAD 63 4.3.1.2 TURBINENREGELUNG 64 4.3.2 PUMPE 64 4.3.3 PUMPTURBINE 64 4.3.4 MOTOR/GENERATOR 64 4.4 BETRIEBSVERHAELTNISSE VON PUMPSPEICHERANLAGEN 65 4.4.1 EINFLUSS DER FALLHOEHE 65 4.4.2 WIRKUNGSGRAD 65 4.5 BETRIEBSARTEN 67 4.5.1 TURBINENBETRIEB 68 4.5.2 PUMPBETRIEB 69 4.5.3 PHASENSCHIEBERBETRIEB 70 4.6 EINSATZ REGELBARER PUMPTURBINEN ZUR NETZREGELUNG 71 4.6.1 ALLGEMEINES 71 4.6.2 EINSATZ VON REGELBAREN PUMPTURBINEN ZUR REALISIERUNG DER NETZANFORDERUNGEN 71 4.6.3 EINSATZSTRATEGIEN DER REGELBAREN PUMPTURBINEN ZUR PRIMAERREGELUNG 72 4.6.4 EINSATZSTRATEGIEN DER REGELBAREN PUMPTURBINEN ZUR SEKUNDAERREGELUNG 73 4.6.5 EINSATZ VON PUMPTURBINEN FESTER/VARIABLER DREHZAHL, AM BEISPIEL PSW GOLDISTHAI 73 4.6.5.1 ALLGEMEINES 73 4.6.5.2 DREHZAHL 73 4.6.5.3 TURBINENBETRIEB 73 4.6.5.3.1 ARBEITSBEREICH 74 4.6.5.3.2 WIRKUNGSGRAD 74 4.6.5.3.3 WEITERES OPTIMIERUNGSPOTENTIAL IM TURBINENBETRIEB 75 4.6.5.4 PUMPBETRIEB 75 4.6.5.4.1 ARBEITSBEREICH 75 4.6.5.4.2 WIRKUNGSGRAD 76 4.6.5.5 PHASENSCHIEBERBETRIEB 76 4.6.5.6 UMSTELLVORGAENGE 76 5 LEISTUNGS-FREQUENZ-REGELUNG 78 5.1 FUNKTIONSWEISE DER REGELUNG 78 5.2 SYSTEMANALYSE 81 5.2.1 LEISTUNGS-FREQUENZ-REGELUNG 81 5.2.2 LAST-UND WINDPROGNOSEADAPTION 84 5.3 LINEARISIERTES GLEICHUNGSSYSTEM 85 5.3.1 VARIANTE 1 86 5.3.2 VARIANTE 2 87 5.3.3 VARIANTE 3 88 5.4 BETRACHTUNG DER STELLBEWEGUNG UND -BEGRENZUNG 89 5.5 REGEILEISTUNGSAUFTEILUNG 90 5.5.1 REGELRESERVE 91 5.5.1.1 REGELBAENDER 92 5.5.1.2 SUMMARISCHE LEISTUNGSRESERVE 92 5.5.1.3 GRADIENTEN DER REGELUNG 94 5.5.1.4 SUMMARISCHE GRADIENTENRESERVE 95 5.5.2 AUFTEILUNG DER REGELLEISTUNG 95 5.5.2.1 AUFTEILUNGS-STRATEGIEN 95 6 OPTIMIERUNG 97 6.1 OPTIMIERUNGSAUFGABEN 98 6.2 ZERLEGUNG DER GESAMTAUFGABE 99 6.3 STRUKTUR DES GESAMTVERFAHREN 100 6.4 OPTIMIERUNG DES THERMISCHEN SYSTEMEINSATZES 100 6.4.1 DER LAGRANGE-KOORDINATOR 101 6.5 OPTIMIERUNG DES HYDRAULISCHEN SYSTEMEINSATZES 101 6.5.1 SUKZESSIV-LINEARE PROGRAMMIERUNG 102 6.6 MOMENTANOPTIMIERUNG 103 6.7 VORAUSSCHAUENDE OPTIMIERUNG 103 7 HOEHE UND DYNAMIK VON REGEL- UND RESERVELEISTUNG 105 7.1 MODELLBILDUNG UND SIMULATION 105 7.1.1 GRUNDSAETZLICHES 105 7.1.2 MODELLSYSTEME 105 7.1.2.1 KONVENTIONELLER KRAFTWERKSPARK 105 7.1.2.1.1 THERMISCHE KRAFTWERKE 106 7.1.2.1.2 PUMPSPEICHERKRAFTWERKE 108 7.1.2.1.3 GASTURBINENKRAFTWERKE 108 7.1.2.1.4 LAST 108 7.1.2.1.5 PROGNOSEN 109 7.1.2.2 WEA-SYSTEME 109 7.1.3 VERFAHREN ZUR DYNAMISCHEN BETRIEBSSIMULATION 111 7.1.3.1 VERFAHRENSABLAUF 111 7.1.3.2 KRAFTWERKSEINSATZ 112 7.1.3.2.1 MOMENTANOPTIMIERUNG 112 7.1.3.3 SEKUNDAERREGELUNG 113 7.1.4 VERFAHREN ZUR BETRIEBS- UND AUSFALLSIMULATION ;. . 114 7.2 UNTERSUCHUNG UND ERGEBNISSE 115 7.2.1 UNTERSUCHUNGSABLAUF. 115 7.2.2 SEKUNDAERREGELRESERVE 116 7.2.2.1 REFERENZNIVEAU FUER DIE REGELABWEICHUNG 116 7.2.2.2 WIRKUNGSBEREICH DER MOMENTANOPTIMIERUNG 118 7.2.2.3 WIRKUNGSBEREICH DER SEKUNDAERREGELUNG 118 7.2.2.4 BEMESSUNG DER SEKUNDAERREGELRESERVE BEI WEA- EINSPEISUNG 122 7.2.2.5 ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNG 124 7.2.3 MINUTENRESERVE 124 7.2.3.1 REFERENZNIVEAU 124 7.2.3.2 BEMESSUNG DER INKREMENTELLEN MINUTENRESERVE BEI WEA- EINSPEISUNG 125 7.2.3.2.1 MAXIMALER BEDARF AN INKREMENTELLER MINUTENRESERVE 125 7.2.3.2.2 EINFLUSS DER WEA- LEISTUNGSPROGNOSE 127 7.2.3.2.3 EINFLUSS DES PROGNOSEFEHLERS 128 7.2.3.2.4 EINFLUSS DER DEFIZITWAHRSCHEINUECHKEIT 129 7.2.3.3 BEMESSUNG DER DEKREMENTELLEN MINUTENRESERVE BEI WEA- EINSPEISUNG 130 7.2.3.3.1 KRITISCHER WEA-ANTEIL 130 7.2.3.3.2 BEDARF AN DEKREMENTELLER MANUELLER MINUTENRESERVE 130 7.2.3.3.3 EINFLUSS DES PROGNOSEFEHLERS 132 7.2.3.4 ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNG 133 7.2.3.5 EMPIRISCHE ERGEBNISSE ZU MINUTENRESERVE 133 7.2.4 EINFLUSSGROESSEN AUF RESERVEVORHALTUNG UND DAMIT VERBUNDENEN KOSTEN 135 7.2.4.1 METHODEN DER KOSTENALLOKATION 136 7.2.4.2 VERGLEICH ZU EMPIRISCHEN ERGEBNISSE 136 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 138 8.1 ZUSAMMENFASSUNG 138 8.2 AUSBLICK 139 9 ANHANG 140 10 FORMELZEICHEN, INDICES UND ABKUERZUNGEN 160 10.1 FORMELZEICHEN 160 10.2 INDLCES 162 10.3 ABKUERZUNGEN 164 10.4 ZUSTANDSGROESSEN 165 11 LITERATUR 166
adam_txt	ANFORDERUNGEN AN DEN HYDROTHERMISCHEN KRAFTWERKSVERBUND UNTER DEM EINFLUSS REGENERATIVER ENERGIEN AM BEISPIEL DER WINDKRAFT DISSERTATION ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES DOKTOR-INGENIEUR DER FAKULTAET FUER MATHEMATIK UND INFORMATIK DER FERNUNIVERSITAET IN HAGEN VON DIPL.-ING. RENE KUEHNE SAALFELD ULB DARMSTADT HAGEN 2006 1 EINLEITUNG 6 1.1 ENTWICKLUNG DER WINDENERGIEVERSORGUNG 6 1.2 AUSWIRKUNGEN AUF DEN BESTEHENDEN KRAFTWERKSPARK 7 1.3 ZIEL DER ARBEIT 9 2 ANALYSE DER AUFGABE 10 2.1 BEGRENZUNG DES BETRACHTUNGSBEREICHES 10 2.2 KRAFTWERKSREGEL- UND RESERVEENERGIE 11 2.2.1 SEKUNDENRESERVE 11 2.2.1.1 AUFGABE 11 2.2.1.2 VORHALTUNG UND EINSATZ 11 2.2.1.3 ANFORDERUNGEN/EMPFEHLUNGEN 12 2.2.1.4 QUALITATIVER EINFLUSS DER WEA-EINSPEISUNG 12 2.2.2 MINUTENRESERVE 14 2.2.2.1 AUFGABE 14 2.2.2.2 VORHALTUNG 15 2.2.2.3 EINSATZ 16 2.2.2.4 AENDERUNGEN/EMPFEHLUNGEN 17 2.2.2.5 QUALITATIVER EINFLUSS DER WEA- EINSPEISUNG 18 2.2.2.6 BEWERTUNGSKRITERIEN 19 2.2.3 ' DAUERRESERVE 20 2.2.3.1 AUFGABE 20 2.2.3.2 ANFORDERUNGEN/EMPFEHLUNGEN 20 2.2.3.3 BEWERTUNGSKRITERIEN 20 2.2.3.4 QUALITATIVER EINFLUSS DER WEA-EINSPEISUNG 21 2.3 KONVENTIONELLER KRAFTWERKSPARK 21 2.3.1 THERMISCHES KRAFTWERKSSYSTEM 21 2.3. 2.3. 2.3. .1 ANFAHRVERHALTEN 21 .2 STATIONAERES BETRIEBSVERHALTEN 21 .3 BEREITSTELLUNG VON SEKUNDEN- UND MINUTENRESERVE 22 2.3.1.4 FREQUENZABHAENGIGE BLOCKFUEHRUNG 23 2.3.1.5 BEREITSTELLUNG VON STUNDENRESERVE 24 2.3.1.6 AUSFALLVERHALTEN 24 2.3.2 GASTURBINEN 24 2.3.2.1 BEREITSTELLUNG VON MINUTENRESERVE 25 2.3.2.2 AUSFALLVERHALTEN 25 2.3.3 HYDRAULISCHE KRAFTWERKE 25 2.3.3.1 LAUFWASSERKRAFTWERKE 26 2.3.3.2 SPEICHERKRAFTWERKE 26 2.3.3.3 PUMPSPEICHERKRAFTWERKE 26 2.3.3.3.1 BEREITSTELLUNG VON MINUTENRESERVE 26 2.3.3.3.2 AUSFALLVERHALTEN 27 2.4 WEA-EINSPEISUNG 27 2.4.1 WINDDARGEBOT 27 2.4.1.1 LANGZEITBETRACHTUNG 27 2.4.1.2 KURZZEITBETRACHTUNG 29 2.4.2 WINDENERGIEANLAGEN 31 2.4.2.1 LEISTUNGSABGABE 31 2.4.2.2 AUSFALLVERHALTEN 33 2.4.2.3 WINDENERGIEPROGNOSE 33 2.5 UEBERTRAGUNGSNETZBETREIBER 36 2.5.1 ALLGEMEINES 36 2.5.2 VERANTWORTLICHKEITEN IM VERBUNDBETRIEB 37 2.5.3 BESCHREIBUNG DER SYSTEMDIENSTLEISTUNGEN 38 2.5.3.1 FREQUENZHALTUNG 38 2.5.3.2 SPANNUNGSHALTUNG, BLINDLEISTUNGSKOMPENSATION 38 2.5.3.3 VERSORGUNGSWIEDERAUFBAU NACH STOERUNGEN 38 2.5.3.4 BETRIEBSFUEHRUNG 39 2.5.3.5 ERBRINGUNG UND SICHERSTELLUNG DER SYSTEMDIENSTLEISTUNGEN 39 2.5.4 INANSPRUCHNAHME VON REGEL- UND RESERVELEISTUNG DURCH DIE NETZNUTZER 40 2.5.5 DAS ZUSAMMENWIRKEN DER DEUTSCHEN UEBERTRAGUNGSNETZBETREIBER 41 2.6 LAST 42 2.6.1 LASTGANG 43 2.6.1.1 TAGESZYKLUS 43 2.6.1.2 WOCHENZYKLUS 43 2.6.1.3 JAHRESZYKLUS 43 2.6.2 LASTPROGNOSE 43 3 WINDKRAFTANLAGEN 45 3.1 KLASSIFIZIERUNG 45 3.2 ANTRIEBSMOMENT UND LEISTUNG 45 3.3 GENERATOREN 46 3.4 MERKMALE DER STROMERZEUGUNG MIT WINDKRAFTANLAGEN 48 3.4.1 CHARAKTERISTIK DER ENERGIELIEFERUNG 48 3.4.2 WIRK- UND BLINDLEISTUNGSBILANZ 50 3.4.3 VOR- UND NACHTEILE DER DEZENTRALEN VERSORGUNGSSTRUKTUR 52 3.5 AUSWIRKUNGEN VON WEA AUF DIE NETZREGELUNG 53 3.5.1 SYSTEMDIENSTLEISTUNGEN IM NETZBETRIEB 53 3.5.2 FREQUENZ- UND SPANNUNGSREGELUNG 54 3.5.2.1 ENTKOPPLUNG VON WIRK-UND BLINDLEISTUNG 54 3.5.2.2 FREQUENZ- WIRKLEISTUNG- REGELUNG 55 3.5.2.3 SPANNUNGS- BUENDLE ISTUNGS -REGELUNG 56 3.5.3 VERBUNDNETZ 58 3.5.4 KONVENTIONELLE KRAFTWERKS- UND NETZREGELUNG 59 4 PUMPSPEICHERANLAGEN 61 4.1 ALLGEMEINES 61 4.2 BAUTECHNISCHE GESTALTUNG 61 4.2.1 OBERBECKEN UND EINLAUFBAUWERK 61 4.2.2 TRIEBWASSERLEITUNG 62 4.2.3 KRAFTHAUS MIT UNTERBECKEN 62 4.3 MASCHINEN UND ELEKTRISCHE ANLAGEN 62 4.3.1 TURBINE 63 4.3.1.1 TURBINENWIRKUNGSGRAD 63 4.3.1.2 TURBINENREGELUNG 64 4.3.2 PUMPE 64 4.3.3 PUMPTURBINE 64 4.3.4 MOTOR/GENERATOR 64 4.4 BETRIEBSVERHAELTNISSE VON PUMPSPEICHERANLAGEN 65 4.4.1 EINFLUSS DER FALLHOEHE 65 4.4.2 WIRKUNGSGRAD 65 4.5 BETRIEBSARTEN 67 4.5.1 TURBINENBETRIEB 68 4.5.2 PUMPBETRIEB 69 4.5.3 PHASENSCHIEBERBETRIEB 70 4.6 EINSATZ REGELBARER PUMPTURBINEN ZUR NETZREGELUNG 71 4.6.1 ALLGEMEINES 71 4.6.2 EINSATZ VON REGELBAREN PUMPTURBINEN ZUR REALISIERUNG DER NETZANFORDERUNGEN 71 4.6.3 EINSATZSTRATEGIEN DER REGELBAREN PUMPTURBINEN ZUR PRIMAERREGELUNG 72 4.6.4 EINSATZSTRATEGIEN DER REGELBAREN PUMPTURBINEN ZUR SEKUNDAERREGELUNG 73 4.6.5 EINSATZ VON PUMPTURBINEN FESTER/VARIABLER DREHZAHL, AM BEISPIEL PSW GOLDISTHAI 73 4.6.5.1 ALLGEMEINES 73 4.6.5.2 DREHZAHL 73 4.6.5.3 TURBINENBETRIEB 73 4.6.5.3.1 ARBEITSBEREICH 74 4.6.5.3.2 WIRKUNGSGRAD 74 4.6.5.3.3 WEITERES OPTIMIERUNGSPOTENTIAL IM TURBINENBETRIEB 75 4.6.5.4 PUMPBETRIEB 75 4.6.5.4.1 ARBEITSBEREICH 75 4.6.5.4.2 WIRKUNGSGRAD 76 4.6.5.5 PHASENSCHIEBERBETRIEB 76 4.6.5.6 UMSTELLVORGAENGE 76 5 LEISTUNGS-FREQUENZ-REGELUNG 78 5.1 FUNKTIONSWEISE DER REGELUNG 78 5.2 SYSTEMANALYSE 81 5.2.1 LEISTUNGS-FREQUENZ-REGELUNG 81 5.2.2 LAST-UND WINDPROGNOSEADAPTION 84 5.3 LINEARISIERTES GLEICHUNGSSYSTEM 85 5.3.1 VARIANTE 1 86 5.3.2 VARIANTE 2 87 5.3.3 VARIANTE 3 88 5.4 BETRACHTUNG DER STELLBEWEGUNG UND -BEGRENZUNG 89 5.5 REGEILEISTUNGSAUFTEILUNG 90 5.5.1 REGELRESERVE 91 5.5.1.1 REGELBAENDER 92 5.5.1.2 SUMMARISCHE LEISTUNGSRESERVE 92 5.5.1.3 GRADIENTEN DER REGELUNG 94 5.5.1.4 SUMMARISCHE GRADIENTENRESERVE 95 5.5.2 AUFTEILUNG DER REGELLEISTUNG 95 5.5.2.1 AUFTEILUNGS-STRATEGIEN 95 6 OPTIMIERUNG 97 6.1 OPTIMIERUNGSAUFGABEN 98 6.2 ZERLEGUNG DER GESAMTAUFGABE 99 6.3 STRUKTUR DES GESAMTVERFAHREN 100 6.4 OPTIMIERUNG DES THERMISCHEN SYSTEMEINSATZES 100 6.4.1 DER LAGRANGE-KOORDINATOR 101 6.5 OPTIMIERUNG DES HYDRAULISCHEN SYSTEMEINSATZES 101 6.5.1 SUKZESSIV-LINEARE PROGRAMMIERUNG 102 6.6 MOMENTANOPTIMIERUNG 103 6.7 VORAUSSCHAUENDE OPTIMIERUNG 103 7 HOEHE UND DYNAMIK VON REGEL- UND RESERVELEISTUNG 105 7.1 MODELLBILDUNG UND SIMULATION 105 7.1.1 GRUNDSAETZLICHES 105 7.1.2 MODELLSYSTEME 105 7.1.2.1 KONVENTIONELLER KRAFTWERKSPARK 105 7.1.2.1.1 THERMISCHE KRAFTWERKE 106 7.1.2.1.2 PUMPSPEICHERKRAFTWERKE 108 7.1.2.1.3 GASTURBINENKRAFTWERKE 108 7.1.2.1.4 LAST 108 7.1.2.1.5 PROGNOSEN 109 7.1.2.2 WEA-SYSTEME 109 7.1.3 VERFAHREN ZUR DYNAMISCHEN BETRIEBSSIMULATION 111 7.1.3.1 VERFAHRENSABLAUF 111 7.1.3.2 KRAFTWERKSEINSATZ 112 7.1.3.2.1 MOMENTANOPTIMIERUNG 112 7.1.3.3 SEKUNDAERREGELUNG 113 7.1.4 VERFAHREN ZUR BETRIEBS- UND AUSFALLSIMULATION ;.'. 114 7.2 UNTERSUCHUNG UND ERGEBNISSE 115 7.2.1 UNTERSUCHUNGSABLAUF. 115 7.2.2 SEKUNDAERREGELRESERVE 116 7.2.2.1 REFERENZNIVEAU FUER DIE REGELABWEICHUNG 116 7.2.2.2 WIRKUNGSBEREICH DER MOMENTANOPTIMIERUNG 118 7.2.2.3 WIRKUNGSBEREICH DER SEKUNDAERREGELUNG 118 7.2.2.4 BEMESSUNG DER SEKUNDAERREGELRESERVE BEI WEA- EINSPEISUNG 122 7.2.2.5 ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNG 124 7.2.3 MINUTENRESERVE 124 7.2.3.1 REFERENZNIVEAU 124 7.2.3.2 BEMESSUNG DER INKREMENTELLEN MINUTENRESERVE BEI WEA- EINSPEISUNG 125 7.2.3.2.1 MAXIMALER BEDARF AN INKREMENTELLER MINUTENRESERVE 125 7.2.3.2.2 EINFLUSS DER WEA- LEISTUNGSPROGNOSE 127 7.2.3.2.3 EINFLUSS DES PROGNOSEFEHLERS 128 7.2.3.2.4 EINFLUSS DER DEFIZITWAHRSCHEINUECHKEIT 129 7.2.3.3 BEMESSUNG DER DEKREMENTELLEN MINUTENRESERVE BEI WEA- EINSPEISUNG 130 7.2.3.3.1 KRITISCHER WEA-ANTEIL 130 7.2.3.3.2 BEDARF AN DEKREMENTELLER MANUELLER MINUTENRESERVE 130 7.2.3.3.3 EINFLUSS DES PROGNOSEFEHLERS 132 7.2.3.4 ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNG 133 7.2.3.5 EMPIRISCHE ERGEBNISSE ZU MINUTENRESERVE 133 7.2.4 EINFLUSSGROESSEN AUF RESERVEVORHALTUNG UND DAMIT VERBUNDENEN KOSTEN 135 7.2.4.1 METHODEN DER KOSTENALLOKATION 136 7.2.4.2 VERGLEICH ZU EMPIRISCHEN ERGEBNISSE 136 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 138 8.1 ZUSAMMENFASSUNG 138 8.2 AUSBLICK 139 9 ANHANG 140 10 FORMELZEICHEN, INDICES UND ABKUERZUNGEN 160 10.1 FORMELZEICHEN 160 10.2 INDLCES 162 10.3 ABKUERZUNGEN 164 10.4 ZUSTANDSGROESSEN 165 11 LITERATUR 166
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