Analyse von Kriterien zur Beurteilung der Spannungsstabilität in elektrischen Verteilnetzen mit hohem Anteil von dezentralen Energiewandlungsanlagen
Publikation: Hochschulschrift/Abschlussarbeit › Diplomarbeit
Beitragende
Abstract
Die Zahl der dezentralen Erzeugungs- und Speicheranlagen in elektrischen Verteilnetzen, welche z. B. mittels Q(U)-Regelung, zur statischen Spannungshaltung beitragen, steigt stetig an. In dieser Arbeit wird untersucht, wie die Elemente der Q(U)-Regelung zu parametrieren sind, um asymptotisch stabile Blindleistung und Spannung zu gew¨ahrleisten. Die Q(U)-Regelungen der beteiligten Anlagen werden in einen diskreten Regelkreis überführt, welcher aus den nichtlinearen Q(U)-Kennlinien, den Tiefp¨assen erster Ordnung und dem Netzmodell besteht. Ausgehend davon werden Stabilit¨atsanalysen für radiale und allgemeine Netzstrukturen durchgeführt. Aus diesen resultieren Parameterbereiche für die Tiefpasskonstante und maximalen Kennlinienanstiege, für die asymptotische Stabilität der Q(U)-Regelung gewährleistet ist. Da die Stabilitätsbetrachtung bei allgemeinen Netzen arbeitspunktabhänigig ist, werden hierbei globale Optimierer und das Newton-Raphson-Verfahren mit Berücksichtigung der Q(U)-Regelung eingesetzt, um die kleinsten zulässigen Parameterbereiche für Tiefpasskonstante und maximale Kennliniensteigungen zu ermitteln. Anhand der Anwendung an einem Beipielnetz hat sich gezeigt, dass die Rechendauer mit der Anzahl Q(U)-geregelter Anlagen stark zunimmt. Durch die Definition von kritischen Netzbelastungsszenarien kann diese herabgesetzt werden. Außerdem wird eine hinreichende Bedingung für die Existenz eines stabilen Netzarbeitspunktes vorgestellt, wobei die Q(U)-Regelung nicht berücksichtigt wird, sondern von spannungsunabhängigen Last- und Generatorleistungen auszugehen ist. Erfüllt das Netz die Bedingung, ist es möglich die komplexen Knotenspannungen exakt oder approximativ zu berechnen.
Details
Originalsprache | Deutsch |
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Betreuer:in / Berater:in |
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Publikationsstatus | Veröffentlicht - 13 März 2023 |
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Externe IDs
ORCID | /0000-0002-4911-1233/work/142660474 |
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