Beiträge von Erneuerbare-Energien-Anlagen zur Kurzzeitstabilität im deutschen Übertragungsnetz:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
printproduction
2023
|
| Schriftenreihe: | ABEV Aachener Beiträge zur Energieversorgung
Band 224 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | iii, 155 Seiten Illustrationen, Diagramme, Karten 21 cm x 14.8 cm, 228 g |
| ISBN: | 9783982336282 3982336287 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.
1
1.1
WANDEL
DER
ERZEUGUNGSSTRUKTUR
.
1
1.2
VERAENDERUNG
DER
SYSTEMDYNAMIK
.
3
1.3
BEITRAEGE
ZUR
ZUKUENFTIGEN
ERHALTUNG
DER
KURZZEITSTABILITAET
.
4
1.4
FORSCHUNGSGEGENSTAND
.
6
1.4.1
STAND
DER
FORSCHUNG
.
6
1.4.2
ABLEITUNG
DES
FORSCHUNGSBEDARFS
.
7
2
ANALYSE
DER
AUFGABENSTELLUNG
.
9
2.1
KURZZEITSTABILITAET
.
9
2.1.1
FREQUENZHALTUNG
.
9
2.1.2
SPANNUNGSHALTUNG
.
13
2.1.3
STABILITAETSKRITERIEN
.
15
2.2
BEITRAEGE
VON
EE-ANLAGEN
UND
BATTERIESPEICHERN
ZU
MOMENTANRESERVE
UND
KURZSCHLUSSLEISTUNG
.
16
2.2.1
BEREITSTELLUNG
VON
KURZSCHLUSSLEISTUNG
.
17
2.2.2
BEREITSTELLUNG
VON
MOMENTANRESERVE
.
17
2.3
ZENTRALE
FORSCHUNGSFRAGEN
UND
ZIEL
DER
ARBEIT
.
18
2.4
UNTERSUCHUNG
DER
KURZZEITSTABILITAET
.
19
2.4.1
ANALYSE
DES
BETRACHTUNGSBEREICHS
.
19
2.5
METHODISCHES
VORGEHEN
ZUR
BERECHNUNG
DER
KRITERIEN
.
24
2.5.1
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.
24
2.5.2
MODELL
UND
SIMULATIONSTYPEN
.
25
2.5.3
DIFFERENTIAL-ALGEBRAISCHES
GLEICHUNGSSYSTEM
.
26
2.5.4
MODELL
DES
ELEKTRIZITAETSVERSORGUNGSSYSTEMS
.
26
2.6
VORGEHENS
WEISE
UND
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
28
3
ANALYSE
DER
KOMPONENTEN
UND
DEREN
MODELLE
.
29
3.1
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
MODELLE
.
29
3.2
PASSIVES
ELEKTRISCHES
NETZ
.
29
3.2.1
UEBERTRAGUNGSNETZ
.
30
3.2.2
VERTEILNETZE
.
30
3.2.3
NETZELEMENTE
.
31
3.3
ELEKTRISCHE
LASTEN
.
31
3.4
STATISCHE
BLINDLEISTUNGSKOMPENSATIONSANLAGEN
.
33
3.5
SYNCHRON
GEKOPPELTE
ERZEUGUNGSANLAGEN
.
33
3.6
BETRIEB
VON
UMRICHTERN
AM
NETZ
.
35
3.6.1
NETZFOLGENDE
REGELUNGSKONZEPTE
.
35
3.6.2
NETZBILDENDE
REGELUNGSKONZEPTE
.
37
3.6.3
BETRIEBLICHE
GRENZEN
VON
UMRICHTERN
.
39
3.7
WINDENERGIEANLAGEN
.
41
II
INHALTSVERZEICHNIS
3.8
PHOTOVOLTAIKANLAGEN
.
43
3.9
ENERGIESPEICHERTECHNOLOGIEN
.
44
3.10
DYNAMISCHE
BLINDLEISTUNGSKOMPENSATIONSANLAGEN
.
45
3.11
ROTIERENDE
PHASENSCHIEBER
.
47
3.12
HOCHSPANNUNGSGLEICHSTROMUEBERTRAGUNG
.
48
3.13
FREQUENZMESSUNG
.
48
3.14
SCHUTZAUSLOESUNGEN
VON
NETZNUTZERN
UND
-BETRIEBSMITTELN
.
49
4
MODELLIERUNG
.
51
4.1
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
MODELLFORMULIERUNG
.
51
4.2
NETZMODELLIERUNG
.
51
4.3
LASTEN
.
52
4.4
SYNCHRON
GEKOPPELTE
ERZEUGUNGSANLAGEN
.
52
4.5
UMRICHTER
GEKOPPELTE
ERZEUGUNGSANLAGEN
.
55
4.5.1
UMRICHT
ERREGELUNG
.
55
4.5.2
NETZFOLGENDE
UMRICHTER
.
56
4.5.3
NETZBILDENDE
UMRICHTER
.
59
4.5.4
DC-SEITIGE
ABBILDUNG
DER
ERZEUGUNGSANLAGE
.
61
4.6
ENERGIESPEICHERSYSTEME
.
62
4.7
DYNAMISCHE
BLINDLEISTUNGSKOMPENSATIONSANLAGEN
.
62
4.7.1
STATIC
VAR
COMPENSATOR
.
62
4.7.2
STATIC
SYNCHRONOUS
COMPENSATOR
.
63
4.8
ROTIERENDE
PHASENSCHIEBER
.
64
4.9
HOCHSPANNUNGSGLEICHSTROMUEBERTRAGUNG
.
64
4.10
LOKALE
NETZFREQUENZ
.
64
4.11
STOEREREIGNISSE
UND
SCHUTZAUSLOESUNGEN
.
65
5
VERFAHREN
.
67
5.1
LEISTUNGSFLUSSRECHNUNG
UND
INITIALISIERUNG
DER
MODELLE
.
68
5.2
ZEITBEREICHSSIMULATION
.
68
5.2.1
LOESUNGS
VERFAHREN
.
69
5.2.2
LOESEN
NICHT-LINEARER
GLEICHUNGSSYSTEME
.
69
5.2.3
BERECHNUNG
EINES
ZEITSCHRITTS
.
70
5.2.4
BERUECKSICHTIGUNG
VON
EREIGNISSEN
.
70
5.2.5
ADAPTIVE
SCHRITTWEITENANPASSUNG
.
70
5.2.6
VERHALTEN
DES
ANLAGENSCHUTZES
.
71
5.3
AUSWERTUNG
DER
ERGEBNISSE
.
72
5.4
ERWEITERUNGEN
DES
VERFAHRENS
.
73
6
PLAUSIBILISIERUNG
DES
MODELLS
NETZBILDENDER
UMRICHTER
.
75
6.1
VERHALTEN
NETZBILDENDER
UMRICHTER
.
75
6.2
9-KNOTEN-TESTSYSTEM
.
76
6.3
UNTERSUCHUNG
VON
LEISTUNGSUNGLEICHGEWICHTEN
.
76
6.4
UNTERSUCHUNG
VON
KURZSCHLUESSEN
.
79
7
SYSTEMSTUDIE
.
81
INHALTSVERZEICHNIS
III
7.1
UNTERSUCHUNGSRAHMEN
.
81
7.1.1
SZENARIO
DER
NETZNUTZUNG
.
83
7.1.2
SZENARIO
DER
DURCHDRINGUNGUNGEN
NETZBILDENDER
UMRICHTER
.
85
7.1.3
SZENARIO
DER
STOERFAELLE
.
87
7.2
UNTERSUCHUNG
VON
LEISTUNGSUNGLEICHGEWICHTEN
.
88
7.2.1
KRAFTWERKSAUSFAELLE
IN
FRANKREICH
.
88
7.2.2
AUSFALL
VON
HGUE-OFFSHORE-ANBINDUNGEN
IN
DEUTSCHLAND
.
95
7.3
UNTERSUCHUNG
VON
KURZSCHLUESSEN
.
102
7.3.1
KURZSCHLUSS
AM
STANDORT
DIELE
.
102
7.3.2
KURZSCHLUSS
AM
STANDORT
GROSSKROTZENBURG
.
106
7.4
FAZIT
.
111
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
113
VERZEICHNIS
DER
ABKUERZUNGEN
.
117
NOMENKLATUR
.
119
LITERATURVERZEICHNIS
.
123
VEROEFFENTLICHUNGEN
.
137
STUDENTISCHE
ARBEITEN
.
139
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
.
141
TABELLENVERZEICHNIS
.
145
A
ANHANG
.
147
A.L
SYNCHRON
GEKOPPELTE
ERZEUGUNGSANLAGEN
.
147
A.1.1
SYNCHRONGENERATOREN
.
147
A.L.
2
TURBINENMODELLE
.
147
A.1.3
DREHZAHLREGLER
.
148
A.1.4
SPANNUNGSREGLER
.
148
A.1.5
PENDELDAEMPFUNGSGERAETE
.
149
A.2
UMRICHTER
GEKOPPELTE
ERZEUGUNGSANLAGEN
.
150
A.3
DYNAMISCHE
BLINDLEISTUNGSKOMPENSATIONSANLAGEN
.
150
A.4
LASTEN
.
151
A.5
PARAMETRIERUNG
ANLAGENSCHUTZ
.
151
A.6
WESTERN
SYSTEM
COORDINATING
COUNCIL
9-KNOTEN-TESTSYSTEM
.
152
A.7
HOCHSPANNUNGSNETZMODELL
.
152
A.8
ERGAENZENDE
ERGEBNISSE
.
154
A.9
LEBENSLAUF
.
155 |
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.
1
1.1
WANDEL
DER
ERZEUGUNGSSTRUKTUR
.
1
1.2
VERAENDERUNG
DER
SYSTEMDYNAMIK
.
3
1.3
BEITRAEGE
ZUR
ZUKUENFTIGEN
ERHALTUNG
DER
KURZZEITSTABILITAET
.
4
1.4
FORSCHUNGSGEGENSTAND
.
6
1.4.1
STAND
DER
FORSCHUNG
.
6
1.4.2
ABLEITUNG
DES
FORSCHUNGSBEDARFS
.
7
2
ANALYSE
DER
AUFGABENSTELLUNG
.
9
2.1
KURZZEITSTABILITAET
.
9
2.1.1
FREQUENZHALTUNG
.
9
2.1.2
SPANNUNGSHALTUNG
.
13
2.1.3
STABILITAETSKRITERIEN
.
15
2.2
BEITRAEGE
VON
EE-ANLAGEN
UND
BATTERIESPEICHERN
ZU
MOMENTANRESERVE
UND
KURZSCHLUSSLEISTUNG
.
16
2.2.1
BEREITSTELLUNG
VON
KURZSCHLUSSLEISTUNG
.
17
2.2.2
BEREITSTELLUNG
VON
MOMENTANRESERVE
.
17
2.3
ZENTRALE
FORSCHUNGSFRAGEN
UND
ZIEL
DER
ARBEIT
.
18
2.4
UNTERSUCHUNG
DER
KURZZEITSTABILITAET
.
19
2.4.1
ANALYSE
DES
BETRACHTUNGSBEREICHS
.
19
2.5
METHODISCHES
VORGEHEN
ZUR
BERECHNUNG
DER
KRITERIEN
.
24
2.5.1
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.
24
2.5.2
MODELL
UND
SIMULATIONSTYPEN
.
25
2.5.3
DIFFERENTIAL-ALGEBRAISCHES
GLEICHUNGSSYSTEM
.
26
2.5.4
MODELL
DES
ELEKTRIZITAETSVERSORGUNGSSYSTEMS
.
26
2.6
VORGEHENS
WEISE
UND
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
28
3
ANALYSE
DER
KOMPONENTEN
UND
DEREN
MODELLE
.
29
3.1
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
MODELLE
.
29
3.2
PASSIVES
ELEKTRISCHES
NETZ
.
29
3.2.1
UEBERTRAGUNGSNETZ
.
30
3.2.2
VERTEILNETZE
.
30
3.2.3
NETZELEMENTE
.
31
3.3
ELEKTRISCHE
LASTEN
.
31
3.4
STATISCHE
BLINDLEISTUNGSKOMPENSATIONSANLAGEN
.
33
3.5
SYNCHRON
GEKOPPELTE
ERZEUGUNGSANLAGEN
.
33
3.6
BETRIEB
VON
UMRICHTERN
AM
NETZ
.
35
3.6.1
NETZFOLGENDE
REGELUNGSKONZEPTE
.
35
3.6.2
NETZBILDENDE
REGELUNGSKONZEPTE
.
37
3.6.3
BETRIEBLICHE
GRENZEN
VON
UMRICHTERN
.
39
3.7
WINDENERGIEANLAGEN
.
41
II
INHALTSVERZEICHNIS
3.8
PHOTOVOLTAIKANLAGEN
.
43
3.9
ENERGIESPEICHERTECHNOLOGIEN
.
44
3.10
DYNAMISCHE
BLINDLEISTUNGSKOMPENSATIONSANLAGEN
.
45
3.11
ROTIERENDE
PHASENSCHIEBER
.
47
3.12
HOCHSPANNUNGSGLEICHSTROMUEBERTRAGUNG
.
48
3.13
FREQUENZMESSUNG
.
48
3.14
SCHUTZAUSLOESUNGEN
VON
NETZNUTZERN
UND
-BETRIEBSMITTELN
.
49
4
MODELLIERUNG
.
51
4.1
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
MODELLFORMULIERUNG
.
51
4.2
NETZMODELLIERUNG
.
51
4.3
LASTEN
.
52
4.4
SYNCHRON
GEKOPPELTE
ERZEUGUNGSANLAGEN
.
52
4.5
UMRICHTER
GEKOPPELTE
ERZEUGUNGSANLAGEN
.
55
4.5.1
UMRICHT
ERREGELUNG
.
55
4.5.2
NETZFOLGENDE
UMRICHTER
.
56
4.5.3
NETZBILDENDE
UMRICHTER
.
59
4.5.4
DC-SEITIGE
ABBILDUNG
DER
ERZEUGUNGSANLAGE
.
61
4.6
ENERGIESPEICHERSYSTEME
.
62
4.7
DYNAMISCHE
BLINDLEISTUNGSKOMPENSATIONSANLAGEN
.
62
4.7.1
STATIC
VAR
COMPENSATOR
.
62
4.7.2
STATIC
SYNCHRONOUS
COMPENSATOR
.
63
4.8
ROTIERENDE
PHASENSCHIEBER
.
64
4.9
HOCHSPANNUNGSGLEICHSTROMUEBERTRAGUNG
.
64
4.10
LOKALE
NETZFREQUENZ
.
64
4.11
STOEREREIGNISSE
UND
SCHUTZAUSLOESUNGEN
.
65
5
VERFAHREN
.
67
5.1
LEISTUNGSFLUSSRECHNUNG
UND
INITIALISIERUNG
DER
MODELLE
.
68
5.2
ZEITBEREICHSSIMULATION
.
68
5.2.1
LOESUNGS
VERFAHREN
.
69
5.2.2
LOESEN
NICHT-LINEARER
GLEICHUNGSSYSTEME
.
69
5.2.3
BERECHNUNG
EINES
ZEITSCHRITTS
.
70
5.2.4
BERUECKSICHTIGUNG
VON
EREIGNISSEN
.
70
5.2.5
ADAPTIVE
SCHRITTWEITENANPASSUNG
.
70
5.2.6
VERHALTEN
DES
ANLAGENSCHUTZES
.
71
5.3
AUSWERTUNG
DER
ERGEBNISSE
.
72
5.4
ERWEITERUNGEN
DES
VERFAHRENS
.
73
6
PLAUSIBILISIERUNG
DES
MODELLS
NETZBILDENDER
UMRICHTER
.
75
6.1
VERHALTEN
NETZBILDENDER
UMRICHTER
.
75
6.2
9-KNOTEN-TESTSYSTEM
.
76
6.3
UNTERSUCHUNG
VON
LEISTUNGSUNGLEICHGEWICHTEN
.
76
6.4
UNTERSUCHUNG
VON
KURZSCHLUESSEN
.
79
7
SYSTEMSTUDIE
.
81
INHALTSVERZEICHNIS
III
7.1
UNTERSUCHUNGSRAHMEN
.
81
7.1.1
SZENARIO
DER
NETZNUTZUNG
.
83
7.1.2
SZENARIO
DER
DURCHDRINGUNGUNGEN
NETZBILDENDER
UMRICHTER
.
85
7.1.3
SZENARIO
DER
STOERFAELLE
.
87
7.2
UNTERSUCHUNG
VON
LEISTUNGSUNGLEICHGEWICHTEN
.
88
7.2.1
KRAFTWERKSAUSFAELLE
IN
FRANKREICH
.
88
7.2.2
AUSFALL
VON
HGUE-OFFSHORE-ANBINDUNGEN
IN
DEUTSCHLAND
.
95
7.3
UNTERSUCHUNG
VON
KURZSCHLUESSEN
.
102
7.3.1
KURZSCHLUSS
AM
STANDORT
DIELE
.
102
7.3.2
KURZSCHLUSS
AM
STANDORT
GROSSKROTZENBURG
.
106
7.4
FAZIT
.
111
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
113
VERZEICHNIS
DER
ABKUERZUNGEN
.
117
NOMENKLATUR
.
119
LITERATURVERZEICHNIS
.
123
VEROEFFENTLICHUNGEN
.
137
STUDENTISCHE
ARBEITEN
.
139
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
.
141
TABELLENVERZEICHNIS
.
145
A
ANHANG
.
147
A.L
SYNCHRON
GEKOPPELTE
ERZEUGUNGSANLAGEN
.
147
A.1.1
SYNCHRONGENERATOREN
.
147
A.L.
2
TURBINENMODELLE
.
147
A.1.3
DREHZAHLREGLER
.
148
A.1.4
SPANNUNGSREGLER
.
148
A.1.5
PENDELDAEMPFUNGSGERAETE
.
149
A.2
UMRICHTER
GEKOPPELTE
ERZEUGUNGSANLAGEN
.
150
A.3
DYNAMISCHE
BLINDLEISTUNGSKOMPENSATIONSANLAGEN
.
150
A.4
LASTEN
.
151
A.5
PARAMETRIERUNG
ANLAGENSCHUTZ
.
151
A.6
WESTERN
SYSTEM
COORDINATING
COUNCIL
9-KNOTEN-TESTSYSTEM
.
152
A.7
HOCHSPANNUNGSNETZMODELL
.
152
A.8
ERGAENZENDE
ERGEBNISSE
.
154
A.9
LEBENSLAUF
.
155 |
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