Netzstudien im Zeitbereich für elektrische Netze
Im Kontext der Energiewende und dem stetigen Zubau von erneuerbaren Energien findet sowohl auf Verteilnetzebene, als auch bei den Übertragungsnetzen eine Umstrukturierung statt.
Aufgrund des zunehmenden Anteils an leistungselektronisch geregelten Erzeugungsanlagen auf der Nieder- und Mittelspannungsebene stellen sich dort inzwischen nennenswerte bidirektionale Energieflüsse ein, die die Netzbetreiber vor neuen Herausforderungen in der elektrischen Energieversorgung stellt. Diese Veränderungen führen z.B. zu Verschiebungen von Resonanzen im Netz und zu einer veränderten Auslastung von Betriebsmitteln.
Ebenso werden häufig im Rahmen einer Anlagenmodernisierung Freileitungen durch Kabelstrecken ersetzt. In diesem Fall ist zu berücksichtigen, dass Kabelstrecken ein von Freileitungen abweichendes elektrisches Verhalten aufweisen. Im Betrieb kann solch eine Veränderung zu einer negativen Beeinflussung von benachbarten Komponenten führen (z.B. transiente Überspannungen).
Aus diesem Grund empfiehlt es sich, Veränderungen im Netz im Hinblick auf dynamische Ereignisse, insbesondere auf transiente Vorgänge, anhand einer Zeitbereichssimulation zu verifizieren.
Bei einer Zeitbereichssimulation handelt es sich um eine Netzberechnung, bei der die Augenblickswerte (Momentanwerte) der Verläufe von Spannungen und Ströme an beliebigen Stellen eines Netzes über einen bestimmten Zeitraum (z.B. 2 Sekunden) berechnet werden. Diese Art von Netzberechnung liefert den höchsten Informationsgehalt und ist in der Messtechnik mit einem Oszilloskop zu vergleichen.
Vor allem die Zeitbereichssimulation zur Untersuchung elektromagnetischer Vorgänge (EMT-Simulation) ist besonders wichtig, um sicher zu stellen, dass die Betriebsmittel wie z.B. Transformatoren oder Kabel aufgrund von transienten Ereignissen im Netz (wie z.B. eine Schalthandlung) nicht gefährdet sind. Eine EMT-Simulation wird ebenfalls eingesetzt, um eine Verifikation von Schutz- und Regelungssysteme durchzuführen.
Ebenfalls lassen sich Störungen, bei der transiente Vorgänge als Ursache in Verdacht stehen, analysieren. Anhand einer Zeitbereichssimulation kann die Ursache der Störungen lokalisiert und verstanden werden, sodass sinnvolle Abhilfemaßnahmen abgeleitet werden können.
Auch zur Beurteilung von Netzqualitätsereignissen eignet sich eine EMT-Simulation, um die Ursachen dieser Ereignisse auf den Grund zu gehen.
Ebenfalls bieten wir Ihnen eine Beratung sowie Schulungen rund um das Thema Zeitbereichssimulationen an. Sprechen Sie uns gerne dazu an!
