Coumont, Martin Albrecht (2022)
Dynamik und Modellierung aktiver Verteilnetze unter Berücksichtigung netzbildender Regelung.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.26083/tuprints-00022021
Ph.D. Thesis, Primary publication, Publisher's Version
Text
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Item Type: | Ph.D. Thesis | ||||
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Type of entry: | Primary publication | ||||
Title: | Dynamik und Modellierung aktiver Verteilnetze unter Berücksichtigung netzbildender Regelung | ||||
Language: | German | ||||
Referees: | Hanson, Prof. Dr. Jutta ; Lens, Prof. Dr. Hendrik | ||||
Date: | 2022 | ||||
Place of Publication: | Darmstadt | ||||
Collation: | xxxii, 223 Seiten | ||||
Date of oral examination: | 25 May 2022 | ||||
DOI: | 10.26083/tuprints-00022021 | ||||
Abstract: | Die Energiewende führt zu einem starken Anstieg dezentraler Erzeugungsanlagen. Diese sind zu großen Teilen leistungselektronisch mit den Verteilnetzen gekoppelt. Die Verteilnetze wandeln sich zu aktiven Verteilnetzen. Für die Zukunft ist zu erwarten, dass sich ein Teil dieser Erzeugungsanlagen netzbildend verhält, um wichtige Beiträge zur Netzregelung erbringen zu können. Hierbei ist zum einen zu klären, welchen Einfluss dieses netzbildende Verhalten auf die Dynamik in Verteilnetzen und speziell auf die Kurzzeitdynamik bei Großsignalanregungen ausübt. Zum anderen wird es immer stärker notwendig, aktive Verteilnetze bei Studien zur Systemstabilität im Übertragungsnetz zu berücksichtigen. Eine Möglichkeit dafür besteht in der Aggregation von Netzabschnitten durch dynamische Netzäquivalente. Diese Ansätze berücksichtigen derzeit allerdings ausschließlich netzfolgendes Verhalten von Erzeugungsanlagen. Die vorliegende Arbeit adressiert beide Punkte und analysiert zunächst den Einfluss von dezentralen Erzeugungsanlagen mit VSC-Umrichtern auf die Kurzzeit-Spannungsstabilität in Verteilnetzen. Hierzu werden verschiedene Regelstrategien mit netzfolgenden und netzbildenden Merkmalen durch numerische Simulationen im Zeitbereich verglichen. Es wird gezeigt, dass netzbildendes Verhalten einen geringen positiven Einfluss auf die Kurzzeit-Spannungsstabilität hat. Dieser ist stärker in schwachen Netzen und an den Enden von Abgängen ausgeprägt. Anschließend wird ein Ersatzmodell für Erzeugungsanlagen mit VSC-Umrichtern erarbeitet, das sowohl die Kurzzeitdynamik von netzfolgendem als auch von netzbildendem Verhalten wiedergeben kann. Es wird demonstriert, dass dieses Ersatzmodell als Teil eines dynamischen Netzäquivalents für aktive Verteilnetze verwendet werden kann. Zur Bildung des dynamischen Netzäquivalents wird ein messwertbasierter Ansatz verwendet. Anhand von Untersuchungen mit unterschiedlich geregelten Erzeugungsanlagen wird der Ansatz validiert. Es wird gezeigt, dass sowohl Abgänge mit netzfolgenden Anlagen als auch Abgänge mit netzbildenden Anlagen durch das Netzäquivalent aggregiert werden können. Mit reduzierter Genauigkeit können auch Netzabschnitte aggregiert werden, in denen Anlagen mit unterschiedlichem Verhalten enthalten sind. |
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Alternative Abstract: |
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Status: | Publisher's Version | ||||
URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-220211 | ||||
Classification DDC: | 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering and machine engineering | ||||
Divisions: | 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electrical Power Systems > Electrical Power Supply with Integration of Renewable Energies | ||||
Date Deposited: | 24 Oct 2022 12:03 | ||||
Last Modified: | 25 Oct 2022 07:07 | ||||
URI: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/22021 | ||||
PPN: | 500735808 | ||||
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