Praxisgerechte Zuverlässigkeitsberechnung elektrischer Verteilungsnetze durch Verfahrensoptimierung und automatisierte Systemabgrenzung
Final Report Abstract
Praxisgerechte Programme zur probabilistischen Zuverlässigkeitsberechnung elektrischer Verteilungsnetze werden in zunehmendem Maße eingesetzt, um die Auswirkungen planerischer und betrieblicher Maßnahmen auf die Versorgungszuverlässigkeit als wichtiges Qualitätsmerkmal von Verteilungsnetzen bewertbar zu machen. Zwei grundsätzliche Schwächen derzeitiger Berechnungsverfahren behindern jedoch einen verstärkten Einsatz in der Praxis. Zum einen erfordern probabilistische Zuverlässigkeitsberechnungen, insbesondere für vermaschte Netze, die Berücksichtigung von Ausfallkombinationen. Dadurch steigt die Rechenzeit mit der Größe der zu untersuchenden Netze unter Umständen inakzeptabel an. Zum anderen interessiert oft nicht die Zuverlässigkeit des Gesamtnetzes, sondern nur diejenige räumlich begrenzter Netzbereiche. Die Reduktion großer Netze für solche Berechnungen birgt die Gefahr, zuverlässigkeitsrelevante Netzkomponenten außerhalb des betrachteten Teilbereiches zu vernachlässigen. Eine Berechnung ohne Reduktion ist wegen der sonst zu hohen Zahl Netzkomponenten aber wiederum oft nicht praktikabel. Die beiden oben beschriebenen Probleme können durch eine Vorabauswahl der relevanten Ausfallkombinationen gelöst werden, wie sie in dieser Arbeit entwickelt wurde. Dabei erfolgt eine mehrstufige Auswahl relevanter Ausfallkombinationen. Bei der Ermittlung der Relevanz werden sowohl Eintrittshäufigkeit und -Wahrscheinlichkeit als auch die Auswirkungen auf die Versorgungszuverlässigkeit berücksichtigt. In der betriebsmittelartbezogenen Vorabauswahl werden anhand der Zuverlässigkeitskenndaten der Betriebsmittel sowie typischer Netzstrukturen die Ausfallkombinationen bestimmter Betriebsmittelarten ausgegrenzt. In der netzspezifischen Vorabauswahl werden die Ausfallkombinationen als relevant definiert, die schwerwiegendere Auswirkungen haben als die Summe der beteiligten Einfachausfälle. Zur schnellen Ermittlung der Lastflussverteilung nach Ausfallkombinationen wurden dabei neue Methoden entwickelt, die eine schnelle Lastflussabschätzung erlauben. Exemplarische Untersuchungen zur Leistungsfähigkeit des Verfahrens zeigen an verschiedenen Verteilungsnetzen, dass das neu entwickelte Verfahren den Rechenaufwand für probabilistische Zuverlässigkeitsberechnungen ohne nennenswerte Verluste an Ergebnisgenauigkeit stark reduziert, eine gezielte Berechnung für ausgewählte Kunden mit geringerem Rechenaufwand bei gleicher Ergebnisgenauigkeit erlaubt und die zuverlässigkeitstechnische Berechnung auch großer Netze möglich macht, die bisher nicht praktikabel war.
Publications
- Simplified Reliability Calculation Of Electrical Networks By Automatic Determination Of Relevant Outage Combinations PSCC 2005, Lüttich. 22,08.2005 - 26.08.2005
Cheng, S.
- Automatische Reduktion der Ausfallkombinationen bei der Zuverlässigkeitsberechnung großer Netze Dissertation 2006 am Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft der RWTH Aachen, Aachener Beiträge zur Energieversorgung, Band 108, Klinkenberg-Verlag, Aachen 2006
Cheng, S.
- Automatische Reduktion der Ausfallkombinationen bei der Zuverlässigkeitsberechnung großer Netze Jahresbericht 2006 des Instituts für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft der RWTH Aachen in Verbindung mit der Forschungsgesellschaft Energie an der RWTH Aachen e. V,, Band 109, Klinkenberg-Veriag, Aachen 2006
Cheng, S.
