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Smart Grids: Grundlagen und Technologien der elektrischen Netze der Zukunft

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Buchholz, Bernd Michael 1948- (VerfasserIn), Styczynski, Zbigniew A. 1949- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin [u.a.] VDE-Verl. 2014
Schlagworte:	Energieversorgung Energieübertragung Elektrizitätsversorgung Energiemanagement Verteilungsnetz Intelligentes Stromnetz Energietechnik Elektrizitätsversorgungsnetz Stromverteilung
Online-Zugang:	Ausführliche Beschreibung Inhaltsverzeichnis Einführung/Vorwort Auszug Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	Weitere Ausgabe: Buchholz, Bernd Michael: Smart grids – fundamentals and technologies in electricity networks
Beschreibung:	XIII, 410 S. Ill., graph. Darst., Kt.
ISBN:	9783800735624 3800735628

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS GELEITWORT V VORWORT VII 1 VISION UND STRATEGIE FUER DIE ELEKTRISCHEN NETZE DER ZUKUNFT 1 1.1 DIE TREIBER DER UMGESTALTUNG DER ELEKTRISCHEN NETZE 1 1.2 GRUNDLAGEN UND KERNELEMENTE DES EUROPAEISCHEN SMART-GRID-KONZEPTS 5 1.3 AMBITIONIERTE ENERGIEWENDEZIELE UND DIE KONSEQUENZEN FUER DIE ELEKTRISCHEN NETZE 11 1.4 LITERATUR 16 2 SMARTE ERZEUGUNG VON ELEKTRISCHER ENERGIE - RESSOURCEN UND POTENZIALE 17 2.1 NEUE TRENDS UND ANFORDERUNGEN AN DIE ELEKTRISCHE ENERGIEERZEUGUNG 17 2.2 WETTERABHAENGIG SCHWANKENDE ELEKTROENERGIEERZEUGUNG AUS WIND UND SONNE 20 2.2.1 WINDENERGIEANLAGEN 20 2.2.2 NUTZUNG DER SONNENENERGIE FUER DIE ELEKTROENERGIEERZEUGUNG 26 2.3 KRAFT-WAERMEKOPPLUNG (KWK) AUF BASIS ERNEUERBARER ENERGIEN 32 2.3.1 KRAFTWERKE AUF BASIS BIOGENER BRENNSTOFFE 33 2.3.2 GEOTHERMISCHE HEIZKRAFTWERKE 35 2.3.3 BRENNSTOFFZELLEN 37 2.4 SPEICHERMOEGLICHKEITEN FUER ELEKTROENERGIE 40 2.4.1 TECHNOLOGIEN UND EINSATZBEREICHE 40 2.4.2 HOCHLEISTUNGS-LANGZEITSPEICHER 41 2.4.2.1 PUMPSPEICHERWERKE 41 2.4.2.2 DRUCKLUFTSPEICHERKRAFTWERKE 43 2.4.3 STATIONAERE AKKUMULATOR-BATTERIEN 45 2.4.4 ELEKTROENERGIE ZU GAS" MITTELS ELEKTROLYSE 48 2.4.5 THERMISCHE SPEICHERUNG VON ENERGIE UND OPTIMIERTER KWK-BETRIEB 50 2.5 ERWEITERTE FLEXIBILITAET DER DEFINIERT STEUERBAREN ELEKTROENERGIEERZEUGUNG . 52 2.6 LITERATUR 55 3 MODERNE TECHNIK UND DIE SMART-GRID-ANFORDERUNGEN IM UEBERTRAGUNGSNETZ 57 3.1 UMSPANNWERKE - DIE KNOTEN DES ELEKTRISCHEN NETZES 57 3.1.1 SCHALTUNGEN UND BETRIEBSMITTEL IN DER HOCH, HOECHST- UND ULTRAHOCHSPANNUNGSEBENE 58 HTTP://D-NB.INFO/1049459369 X INHALTSVERZEICHNIS \| 3.1.2 INNOVATIVE FREILUFT-SCHALTANLAGENTECHNIK 63 3.1.3 GASISOLIERTE SCHALTANLAGEN (GIS) 66 3.2 DIGITALE TECHNOLOGIEN ZUR STEUERUNG UND UEBERWACHUNG 68 3.2.1 HIERARCHIE DER INFORMATIONSERFASSUNG UND -VERARBEITUNG FUER DIE NETZFUEHRUNG 68 3.2.2 SCHUTZ-UND STATIONSLEITTECHNIK 71 3.2.2.1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG 71 3.2.2.2 IED"-TECHNOLOGIE 74 3.2.2.3 SCHUTZSYSTEME IN DER UEBERTRAGUNGSEBENE 80 3.2.3 NETZLEITTECHNIK 89 3.3 HOCHLEISTUNGSUEBERTRAGUNGSTECHNIK 94 3.3.1 UEBERSICHT 94 3.3.2 DREHSTROMUEBERTRAGUNG 96 3.3.3 GLEICHSTROMUEBERTRAGUNG 100 3.3.4 FLEXIBLE AC-UEBERTRAGUNG MITTELS WIRK- UND BLINDLEISTUNGSSTEUERUNG 105 3.4 AKTUELLE HERAUSFORDERUNGEN FUER DIE UEBERTRAGUNGSNETZE 109 3.4.1 EINFLUSS DER VOLATILEN EINSPEISUNG VON WIND- UND PHOTOVOLTAIKANLAGEN . 109 3.4.2 AUSEINANDERDRIFTEN VON ERZEUGUNG UND VERBRAUCH 112 3.4.3 EINSPEISUNG UEBER LEISTUNGSELEKTRONIK UND EINFLUSS AUF DIE KURZSCHLUSSLEISTUNG 114 3.5 LITERATUR 118 4 AUFBAU UND BETRIEB VON VERTEILUNGSNETZEN UND DER EINFLUSS NEUER NETZNUTZER 119 4.1 KLASSIFIZIERUNG DER VERTEILUNGSNETZE 119 4.2 ANLAGEN DER MITTELSPANNUNGSEBENE: PRIMAER- UND SEKUNDAERVERTEILUNG 120 4.3 NETZSTRUKTUREN IN DER MITTEL- UND NIEDERSPANNUNGSEBENE 126 4.4 STERNPUNKTERDUNGSKONZEPTE 130 4.5 SCHUTZKONZEPTE IN VERTEILUNGSNETZEN 140 4.5.1 MITTELSPANNUNGSNETZE 140 4.5.2 EINSPEISENDE UMSPANNWERKE 147 4.5.3 NIEDERSPANNUNGSNETZE 148 4.6 BETRIEBSFUEHRUNG IN VERTEILUNGSNETZEN 149 4.6.1 SICHERUNG DER VERSORGUNGSQUALITAET 149 4.6.2 BETRIEBSFUEHRUNG IN VERTEILUNGSNETZEN 154 4.7 AKTUELLE TRENDS IN DER VERTEILUNGSEBENE 159 4.7.1 VERTEILTE ERZEUGUNG UND NEUE VERBRAUCHERTYPEN 159 4.7.2 EINFLUSS AUF DIE VERSORGUNGSQUALITAET 160 4.8 LITERATUR 162 5 SMARTE BETRIEBSFUEHRUNG UND BEOBACHTBARKEIT IN UEBERTRAGUNGSNETZEN. 163 5.1 URSACHEN UND VERMEIDBARKEIT INTERNATIONALER GROSSSTOERUNGEN IN ELEKTRISCHEN NETZEN 164 5.1.1 UEBERSICHT UEBER GROSSE SYSTEMSTOERUNGEN UND DAS PHAENOMEN SPANNUNGSKOLLAPS" 164 INHALTSVERZEICHNIS XI 5.1.2 BLACKOUT NORD-OST USA/KANADA 2003 167 5.1.3 GROSSSTOERUNG IN LONDON 2003 169 5.1.4 BLACKOUT IN SCHWEDEN/DAENEMARK 2003 170 5.1.5 BLACKOUT IN ITALIEN 2003 171 5.1.6 NETZZUSAMMENBRUCH IN ATHEN 2004 173 5.1.7 GROSSSTOERUNG IM SUEDEN MOSKAUS 2005 174 5.1.8 GROSSSTOERUNG IN DEUTSCHLAND UND KONTINENTALEUROPA 2006 175 5.2 REGELZONEN UND SYSTEMDIENSTE 178 5.2.1 SYSTEM-UND BETRIEBSFUEHRUNG 178 5.2.2 FREQUENZHALTUNG 181 5.2.3 SPANNUNGSHALTUNG 183 5.2.4 VERSORGUNGSWIEDERAUFBAU 184 5.2.5 ERZEUGUNGSFAHRPLAENE UND DAS MERIT-ORDER-PRINZIP 185 5.2.6 SYSTEMDIENSTLEISTUNGEN DURCH VERTEILTE UND ERNEUERBARE ERZEUGER 186 5.3 SYSTEMUEBERWACHUNG UND INTELLIGENTES ENGPASSMANAGEMENT 191 5.3.1 ERFORDERNIS FUER ERWEITERTE SYSTEMUEBERWACHUNG 191 5.3.2 BEDEUTUNG VON VORHERSAGEMETHODEN FUER DIE SICHERE BETRIEBSFUEHRUNG 194 5.3.2.1 GRUNDPRINZIPIEN DER EINSPEISUNGSVORHERSAGE VON ERNEUERBARER ENERGIE. 194 5.3.2.2 ENGPASSVORHERSAGE FUER DEN FOLGETAG IM INTERNATIONALEN VERBUND 197 5.3.2.3 NETZEBENENUEBERGREIFENDE ENGPASSPROGNOSEN 198 5.3.2.4 DER ZELLULARE ANSATZ FUER VORHERSAGEN, BILANZIERUNG UND FAHRPLANMANAGEMENT 200 5.3.3 MODERNE SCHUTZPHILOSOPHIE 202 5.3.3.1 SCHUTZSICHERHEITSUEBERWACHUNG 202 5.3.3.2 ADAPTIVER SCHUTZ 205 5.3.3.3 SYSTEMSCHUTZ 207 5.3.4 WEITBEREICHSUEBERWACHUNG MIT PHASORMESSEINRICHTUNGEN 209 5.3.5 STATIONAERE UND DYNAMISCHE NETZSICHERHEITSBEWERTUNG 214 5.3.6 FLEXIBLE LEITUNGSBELASTUNG AUFGRUND DER WETTERBEOBACHTUNG 220 5.3.7 RESUEMEE 220 5.4 LITERATUR 221 6 DIE DREI SAEULEN VON SMARTER VERTEILUNG - SMART DISTRIBUTION 223 6.1 DIE WECHSELBEZIEHUNG VON SMART GRID UND SMART MARKET IN DER VERTEILUNG 223 6.2 SAEULE 1: AUTOMATISIERUNG UND FERNSTEUERUNG IM LOKALEN VERTEILUNGSNETZ 226 6.2.1 SPANUNGSREGELUNG IM VERTEILUNGSNETZ 227 6.2.1.1 TRADITIONELLE SPANNUNGSREGELUNG UND DIE ADAPTION FUER SMART GRIDS 227 6.2.1.2 SMARTE EINBINDUNG DER NETZNUTZER IN DIE SPANNUNGSREGELUNG 230 6.2.2 MOEGLICHKEITEN DER LEISTUNGSFLUSSSTEUERUNG 231 6.2.3 BESCHLEUNIGTE FEHLERORTUNG UND WIEDERVERSORGUNG NACH STOERUNGEN 234 6.2.4 ERWEITERTE SCHUTZKONZEPTE 236 6.2.4.1 DIE GEAENDERTEN ANFORDERUNGEN AN DIE SCHUTZKONZEPTE [6-3] 236 6.2.4.2 SCHUTZSYSTEME MIT VERTEILTER ERZEUGUNG 240 6.2.4.3 PHASORMESSUNG IM VERTEILUNGSNETZ 242 6.2.5 DIE WIRTSCHAFTLICHKEIT VON SMART-GRID-ERTUECHTIGUNG IN VERTEILUNGSNETZEN 244 XII INHALTSVERZEICHNIS 6.3 SAEULE 2: FLEXIBILITAET DURCH VIRTUELLE KRAFTWERKE 247 6.3.1 GRUNDLAGEN VIRTUELLER KRAFTWERKE 247 6.3.2 SPEICHER UND STEUERBARE LASTEN - DEMAND SIDE MANAGEMENT 249 6.3.3 NUTZEN VIRTUELLER KRAFTWERKE IN EINER PERSPEKTIVISCHEN MARKTORDNUNG 253 6.4 SAEULE 3: SMART METERING UND MARKTEINBINDUNG DER KONSUMENTEN 260 6.4.1 GRUNDLAGEN DER DIGITALEN ZAEHLERTECHNIK 260 6.4.2 DYNAMISCHE TARIFE 262 6.4.3 BEEINFLUSSUNG DES KONSUMENTENVERHALTENS - DEMAND SIDE RESPONSE 265 6.4.4 ELEKTROMOBILITAET UND ENERGIEMANAGEMENT 270 6.5 KOMMUNIKATIONSBEDARF FUER SMART DISTRIBUTION 274 6.6 LITERATUR 275 7 ANFORDERUNGEN AN DIE KUENFTIGE MARKTORDNUNG 277 7.1 PERSPEKTIVEN ZUR MARKTORDNUNG AUF DEM ELEKTROENERGIESEKTOR - VISION UND FALLSTUDIE 281 7.2 INNOVATIVE DIENSTLEISTUNGEN FUER NETZBETRIEB UND MARKT 288 7.2.1 SMART SERVICES IM UEBERBLICK 288 7.2.2 MESSDIENSTLEISTUNGEN 290 7.2.3 DATENKOMMUNIKATION UND INFORMATIONSMANAGEMENT 291 7.3 LITERATUR 292 8 INFORMATIONS- UND KOMMUNIKATIONSTECHNOLOGIE ALS RUECKGRAT DER SMART GRIDS 293 8.1 DIE BEDEUTUNG VON EINHEITLICHEN IKT-STANDARDS FUER SMART GRIDS 293 8.1.1 AUFGABEN VON IKT-STANDARDS 293 8.1.2 KOMMUNIKATIONSSTANDARDS 294 8.1.3 STANDARDS FUER DAS DATENMANAGEMENT 298 8.1.4 INFORMATIONSSICHERHEIT UND DATENSCHUTZ 300 8.2 ENTWICKLUNG VON LEITTECHNIK UND KOMMUNIKATION IN ELEKTRISCHEN NETZEN 301 8.2.1 ARCHITEKTURENTWICKLUNG DER FERNSTEUERUNG VON UMSPANNWERKEN 301 8.2.2 EINFUEHRUNG DIGITALER KOMMUNIKATIONSPROTOKOLLE 304 8.3 DIE DURCHGAENGIGE ANWENDUNG DES KOMMUNIKATIONSSTANDARDS IEC 61850 313 8.3.1 REFERENZMODELL UND STRUKTUR VON IEC 61850 313 8.3.2 OBJEKTORIENTIERTES DATENMODELL 316 8.3.3 DREI KOMMUNIKATIONSPROTOKOLLE AUF EINEM BUS 322 8.3.4 DIE PROTOKOLLDIENSTE 324 8.3.5 HERSTELLERUNABHAENGIGES ENGINEERING 328 8.3.6 KONFORMITAETS- UND ABNAHMETESTS 331 8.3.7 STANDARDERWEITERUNGEN FUER SMART-GRID-ANWENDUNGEN 336 8.4 DATENMANAGEMENT AUF BASIS EINHEITLICHER DATENMODELLE CIM" NACH IEC 61968/70 338 8.5 SICHERHEIT DER KOMMUNIKATION NACH IEC/TS 62351 343 INHALTSVERZEICHNIS XIII 8.6 INTERNATIONALE ANSTRENGUNGEN ZUR SCHAFFUNG EINHEITLICHER STANDARDS FUER SMART GRIDS 345 8.6.1 DAS REFERENZMODELL 1EC/TR 6235/ 345 8.6.2 DAS EUROPAEISCHE NORMUNGSMANDAT M/490 347 8.6.3 GLOBALE AKTIVITAETSANALYSE IM RAHMEN DER E-ENERGY-/ SMART-GRID-NORMUNGSROADMAP 351 8.7 LITERATUR 357 9 SMART GRIDS WELTWEIT 361 9.1 SMART GRIDS FUER DIE GLOBAL GROESSTEN ELEKTROENERGIESYSTEME 361 9.1.1 AMBITIONIERTE ENTWICKLUNGSSTRATEGIEN IN CHINA 361 9.1.2 AUSBAUZIELE FUER DIE VERBUNDNETZE DER USA 363 9.1.3 AUSBAU DER VERBUNDNETZE RUSSLANDS UND DER UMGEBENDEN LAENDER 369 9.2 UEBERSICHT ZU DEN SMART-GRID-AKTIVITAETEN IN EUROPA 374 9.2.1 PROJEKTE DER 5. BIS 7. RAHMENPROGRAMME DER EUROPAEISCHEN UNION 374 9.2.2 EUROPAEISCHE INVENTUR NATIONALER SMART-GRID-PROJEKTE 377 9.3 AUSGEWAEHLTE SMART-GRID-PROJEKTE IN DER VERTEILUNGSEBENE 382 9.3.1 WEB2ENERGY - DIE DREI SAEULEN VON SMART DISTRIBUTION IM PRAXISTEST 382 9.3.2 REGMOD HARZ - VERSORGUNG EINER REGION DURCH EIN VIRTUELLES KRAFTWERK . 386 9.3.3 DSR-PROJEKTE IN DEN USA 389 9.3.4 DAS SUEDKOREANISCHE SMART-GRID-VERSUCHSFELD AUF DER INSEL JEJU 392 9.4 LITERATUR 394 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 397 STICHWORTVERZEICHNIS 402
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THWS Schweinfurt Zentralbibliothek Lesesaal

Bestandesangaben von THWS Schweinfurt Zentralbibliothek Lesesaal
Signatur:	2000 ZN 8500 B919
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