Holdings: Automatisierte Betriebsführung von HGÜ-Verbindungen in einem synchronen Verbundsystem

Automatisierte Betriebsführung von HGÜ-Verbindungen in einem synchronen Verbundsystem:

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Bibliographic Details
Main Author:	Frey, Katharina (Author)
Format:	Thesis Book
Language:	German
Published:	Göttingen sierke Verlag 2017
Edition:	1. Auflage
Series:	Schriftenreihe des Instituts für Energieübertragung und Hochspannungstechnik, IEH Band 20 - 2017
Subjects:	Elektrizitätseinspeisung Netzanschluss Netzbetrieb Netzparallelbetrieb Hochspannungsgleichstromübertragung Verbundnetz Verlustleistung Netzbelastung Spannungsgeführter Stromrichter Kraftwerkseinsatz Fachhochschul-/Hochschulausbildung Leitungsentlastung Operation Optimierung Verlustminimierung automatisiert embedded synchrones Netz Hochschulschrift
Online Access:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	xix, 171 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm, 260 g
ISBN:	9783868449365 3868449361

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS DANKSAGUNG................................................................................................................................... I KURZFASSUNG................................................................................................................................III ABSTRACT........................................................................................................................................ V INHALTSVERZEICHNIS......................................................................................................................VII ABKUERZUNGSVERZEICHNIS..............................................................................................................XI SYMBOLE..................................................................................................................................... XIII 1 EINLEITUNG.......................................................................................................................... 1 1.1 MOTIVATION UND HINTERGRUND............................................................................................... 1 1.2 ZIELSETZUNG UND WISSENSCHAFTLICHE THESE.......................................................................... 2 1.3 HERANGEHENSWEISE UND STRUKTUR DER ARBEIT.......................................................................4 2 INTEGRATION VON VSC-HGUE-VERBINDUNGEN IN DAS VERBUNDSYSTEM .......................... 7 2.1 EINSATZGEBIETE VON HGUE-VERBINDUNGEN........................................................................... 7 2.2 VSC-TECHNOLOGIE UND HGUE-KONFIGURATIONEN............................................................... 10 2.2.1 VSC-TECHNOLOGIE..........................................................................................................10 2.2.2 HGUE-KONFIGURATIONEN..................................................................................................15 2.3 EINBINDUNG DER HGUE-VERBINDUNG IN DAS VERSORGUNGSSYSTEM ...................................... 16 2.3.1 INTEGRATION DER HGUE-VERBINDUNG IN DER STROMBESCHAFFUNG UND VERMARKTUNG DER UEBERTRAGUNGSKAPAZITAET................................................................................................17 2.3.2 INTEGRATION DER HGUE-VERBINDUNG IN DEN NETZBETRIEB ................................................ 23 2.4 STAND DER TECHNIK DER AUTOMATISIERTEN BETRIEBSFUHRUNG UND ABGRENZUNG....................25 2.4.1 STAND DER TECHNIK........................................................................................................25 2.4.2 STAND DER FORSCHUNG..................................................................................................... 27 2.4.3 ABGRENZUNG.................................................................................................................. 29 3 DEFINITION DER TESTSYSTEME UND ENTWICKLUNG DER SIMULATIONSUMGEBUNG ............. 31 3.1 VIER-KNOTEN TESTSYSTEM.................................................................................................. 31 3.2 21-KNOTEN TESTSYSTEM.................................................................................................... 33 3.3 GENERIERUNG DER EINSPEISE- UND LASTPROFILE...................................................................36 3.3.1 OPTIMIERUNGSFUNKTION.................................................................................................. 37 3.3.2 STROMGESTEHUNGSKOSTEN................................................................................................ 37 3.3.3 VALIDIERUNG................................................................................................................... 41 3.3.4 PUMPSPEICHERKRAFTWERKE............................................................................................... 42 3.3.5 BIOMASSE........................................................................................................................44 3.3.6 EMEUERBARE ENERGIEN.................................................................................................... 44 3.3.7 SIMULATIONSPARAMETER UND SZENARIENDEFINITION FUER DAS 21-KNOTEN TESTSYSTEM ....... 45 4 NEUE ALGORITHMEN ZUR AUTOMATISIERTEN BETRIEBSFUEHRUNG EINER PUNKT-ZU-PUNKT VSC-HGUE-VERBINDUNG................................................................................................. 47 4.1 MINIMIERUNG DER AUSLASTUNGEN DER AC-LEITUNGEN........................................................47 4.1.1 GRUNDLAGEN................................................................................ 47 4.1.2 BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPT FUER EINE HGUE-VERBINDUNG..................................................50 4.1.3 BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPT FUER MEHRERE HGUE-VERBINDUNGEN ....................................... 52 4.1.4 UMSETZBARKEIT................................................................................................................55 4.1.5 SENSITIVITAETEN DES BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPTES............................................................. 55 4.2 MINIMIERUNG DER UEBERTRAGUNGSVERLUSTE .......................................................................... 56 4.2.1 GRUNDLAGEN.....................................................................................................................57 4.2.2 BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPT FUER EINE HGUE-VERBINDUNG..................................................60 4.2.3 BETRIEBSFUHRUNGSKONZEPT FUER MEHRERE HGUE-VERBINDUNGEN ....................................... 61 4.2.4 UMSETZBARKEIT................................................................................................................61 4.2.5 SENSITIVITAET DES BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPTES ................................................................. 62 4.3 VERMEIDUNG VON LEITUNGSUEBERLASTUNGEN ........................................................................ 63 4.3.1 GRUNDLAGEN.....................................................................................................................64 4.3.2 BETRIEBSFUHRUNGSKONZEPT FUER EINE HGUE-VERBINDUNG..................................................65 4.3.3 BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPT FUER MEHRERE HGUE-VERBINDUNGEN ....................................... 66 4.3.4 UMSETZBARKEIT................................................................................................................67 4.3.5 SENSITIVITAET DES BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPTES................................................................. 67 4.4 STEUERUNG DER RINGFLUESSE................................................................................................. 68 4.4.1 GRUNDLAGEN.....................................................................................................................68 4.4.2 BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPT FUER EINE HGUE-VERBINDUNG .... V...........................................71 4.4.3 BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPT FUER MEHRERE HGUE-VERBINDUNGEN ....................................... 71 4.4.4 UMSETZBARKEIT............................................................................................................... 71 4.4.5 SENSITIVITAETEN DES BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPTES............................................................. 71 5 ENTWICKLUNG DER GANZHEITLICHEN BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPTE ................................... 73 5.1 GESAMTKONZEPT MITTELS LEISTUNGSBAND MIT FAHRPLAN......................................................73 5.1.1 GRUNDLAGEN.....................................................................................................................73 5.1.2 GESAMTKONZEPT FUER EINE HGUE-VERBINDUNG................................................................. 74 5.1.3 ANWENDBARKEIT FUER MEHRERE HGUE-VERBINDUNGEN.......................................................75 5.1.4 UMSETZBARKEIT............................................................................................................... 76 5.1.5 SENSITIVITAETEN DES BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPTES............................................................. 76 5.2 GESAMTKONZEPT MITTELS LEISTUNGSBAENDERN AUS MINIMALER UND MAXIMALER LEISTUNG .... 76 5.2.1 GRUNDLAGEN...................................................................................................................76 5.2.2 BESTIMMUNG DER LEISTUNGSGRENZEN.............................................................................77 5.2.3 GESAMTKONZEPT FUER EINE HGUE-VERBINDUNG ............................................................... 78 5.2.4 ANWENDBARKEIT FUER MEHRERE HGUE-VERBINDUNGEN ..................................................... 80 5.2.5 UMSETZBARKEIT...............................................................................................................81 5.2.6 SENSITIVITAET DES BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPTES.................................................................81 5.3 GEWICHTUNGSFAKTOREN........................................................................................................82 5.3.1 GRUNDLAGEN....................................................................................................................82 5.3.2 GESAMTKONZEPT FUER EINE HGUE-VERBINDUNG.................................................................83 5.3.3 ANWENDBARKEIT FUER MEHRERE HGUE-VERBINDUNGEN.......................................................84 5.3.4 UMSETZBARKEIT...............................................................................................................85 5.3.5 SENSITIVITAET DES BETRIEBSFUEHRUNGSKONZEPTES.................................................................85 6 FALLSTUDIE.........................................................................................................................87 6.1 BERECHNUNG EINES REFERENZFAHRPLANS............................................................................... 87 6.2 BESTIMMUNG DER BETRIEBSPARAMETER FUER DAS SZENARIO B2024 ........................................ 87 6.2.1 BESTIMMUNG DER REGELPARAMETER FUER DIE MINIMIERUNG DER LEITUNGSAUSLASTUNG ANHAND DER WINKELDIFFERENZEN.................................................................................. 88 6.2.2 BESTIMMUNG DER REGELPARAMETER FUER DIE VERLUSTMINIMIERUNG ANHAND DER WINKELDIFFERENZEN..................................................................................................... 89 6.2.3 BESTIMMUNG DER HGUE-SENSITIVITAETSFAKTOREN FUER DIE MINIMALE UND MAXIMALE HGUE-LEISTUNG, DER PARALLELEN AC-LEITUNG UND DIE GEZIELTE AC-LEITUNGS- ENTLASTUNG.................................................................................................................. 91 6.2.4 BESTIMMUNG DER REGELPARAMETER FUER DEN BETRIEB MIT GEWICHTUNGSFAKTOREN ........... 91 6.3 SIMULATIONSERGEBNISSE DER EINZELKONZEPTE.....................................................................91 6.3.1 SIMULATIONSERGEBNISSE DER METHODE EK1 WINKELDIFFERENZ AUSLASTUNG UND DER METHODE EK2 WINKELDIFFERENZ VERLUSTE ...............................................................92 6.3.2 SIMULATIONSERGEBNISSE DER GEZIELTEN ENTLASTUNG EINER AC-LEITUNG............................95 6.3.3 SIMULATIONSERGEBNISSE DER RINGFLUSSVERMEIDUNG ....................................................... 97 6.4 SIMULATIONSERGEBNISSE DER GESAMTKONZEPTE................................................................. 100 6.4.1 UNTERSUCHUNG DER GESAMTKONZEPTE IM SZENARIO 1 MIT SCHWACHER NETZLAST ............. 100 6.4.2 UNTERSUCHUNG DER GESAMTKONZEPTE IM SZENARIO 2 MIT MITTLERER NETZLAST ................ 102 6.4.3 UNTERSUCHUNG DER GESAMTKONZEPTE IM SZENARIO 3 MIT HOHER NETZLAST ..................... 104 6.4.4 SENSITIVITAETSANALYSE DER BREITE DES LEISTUNGSBANDES DES KONZEPTES GK1 LEISTUNGSBAND MIT FAHRPLAN .................................................................................. 106 6.4.5 SENSITIVITAETSANALYSE DER ZENTRALEN UND DEZENTRALEN UMSETZUNG DES KONZEPTES GK2 LEISTUNGSBAND MIT MINIMALER UND MAXIMALER LEISTUNG ............................ 109 6.4.6 SENSITIVITAETSANALYSE - EINFLUSS VON PROGNOSEFEHLEM............................................... 112 6.4.7 SENSITIVITAETSANALYSE - EINFLUSS VON TOPOLOGIEAENDERUNGEN......................................115 7 BEWERTUNG DER VORGESTELLTEN METHODEN....................................................................119 7.1 LEITUNGSAUSLASTUNG......................................................................................................... 119 7.2 UEBERTRAGUNGSVERLUSTE...................................................................................................... 122 7.3 NOTWENDIGE INFORMATIONEN.............................................................................................123 7.4 NOTWENDIGE NETZBERECHNUNGEN ..................................................................................... 125 7.5 TRANSPARENZ, NACHVOLLZIEHBARKEIT................................................................................. 126 7.6 GESAMTBEWERTUNG........................................................................................................... 127 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK................................................................................ 129 9 LITERATURVERZEICHNIS.....................................................................................................133 10 ANHANG............................................................................................................................145 7.2 UEBERTRAGUNGSVERLUSTE......................................................................................................122 7.3 NOTWENDIGE INFORMATIONEN.............................................................................................123 7.4 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