Mit dem Modul Spannungseinbrüche ist es möglich, die Häufigkeit kritischer Spannungseinbrüche (Voltage Sags) infolge von Kurzschlüssen im Netz zu ermitteln. Die Berechnung benützt die Methode der Fehlerorte, welche Kurzschlüsse an Sammelschienen, auf Leitungen und weiteren Netzelementen simuliert und so die Restspannungen an den übrigen Knoten berechnet.

Als Ergebnisse werden für jeden Knoten die Werte SARFI-90, SARFI-70, SARFI-50 und SARFI-10 berechnet. Die Werte SARFI-X sind definiert in der Norm IEEE Std 1564-2014 IEEE Guide for Voltage Sag Indices. Sie geben an, wie häufig die Spannung unter einen bestimmten Grenzwert (X) fällt. Ihre Einheit ist 1/a. Z.B. gibt der Index SARFI-50 an, wie häufig pro Jahr die Spannung unter 50% der Nennspannung fällt. Zu jedem Index SARFI-X wird auch der zugehörige Wert VDA (Voltage Dip Amplitude) berechnet. VDA ist der Erwartungswert der Restspannung während des Kurzschlusses und wird in Prozent der Nennspannung angegeben.

Die Ergebnisse werden im Diagramm und in Tabelle angezeigt:

Broschüre: Einführungs-Broschüre für die Berechnung von Spannungseinbrüche sehen Sie hier.

Die Einhaltung des Netzcodes ist wichtig für den reibungslosen Anschluss jeglicher Art von Energieerzeugungsanlagen an das Netz. Insbesondere mit zunehmender Verbreitung der erneuerbaren Energien wird die Überprüfung der Einhaltung der Netzregeln für den stabilen und sicheren Betrieb des Netzes entscheidend. Die technischen Anforderungen, die es zu erfüllen gilt, sind:

• Anforderungen bzgl. Fault-Ride-Through
• Blindleistungsregelung
• Wirkleistungsregelung
• Netzmanagement

Warum NEPLAN?

NEPLAN bietet sich sowohl für Anlagenbesitzer, welche die Konformität nachweisen müssen, als auch für Übertragungsnetzbetreiber, welche die Konformität bewerten müssen, an mit den folgenden Modulen:

• Lastflussberechnung
• Kurzschlussberechnung
• Dynamische Simulation (RMS und EMT).

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NEPLAN eröffnet eine neue Ära der Optimierung, die es ermöglicht, bisher unlösbare optimale Steuerungsprobleme zu lösen, wie z.B.:

• Mehrstufiger optimierender Lastfluss (MOPF)
• Kraftwerkseinsatzplanung (UC-OPF)
• Optimierender Lastfluss mit N-1 Nebenbedingungen  (SC-OPF)
• Planung und Dimensionierung von Problemen über lange Zeiträume

Warum NEPLAN?

NEPLAN hilft Ihnen, die optimale Lösung für den Betrieb und die Netzplanung zu finden und stellt einen neuartigen Optimierungsalgorithmus für Multicore-Architekturen vor. Die neue Infrastruktur verspricht extreme Skalierbarkeit und einen deutlich geringeren Speicherbedarf.
 
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Sinkende Kurzschlussleistung, Zunahme von leistungselektronischen Verbrauchern und Erzeugern und Rückgang der Netzdämpfung können zu einer Verschlechterung der Spannungsqualität in elektrischen Netzen führen.

Warum NEPLAN?

NEPLAN unterstützt Betreiber von Verteilnetzen bei der Analyse und Lösung von Spannungsqualitätsproblemen mit den folgenden leistungsstarken Modulen:

• Flickeranalyse
• Oberschwingungsanalyse
• Lastflussberechnung (symmetrisch und unsymmetrisch)
• Dynamische Analyse

 
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Flickergrenzkurven und Arbeitspunkt einer Anlage

Transiente Überspannung nach einem Schaltvorgang, simuliert mit dem Modul Dynamische Analyse

Ein Zielnetz soll langfristig eine hohe Effizienz hinsichtlich Netzkosten und bereitgestellter Versorgungszuverlässigkeit sicherstellen. Der Planung liegen Leistungsprognosen für existierende Verbraucher und Erzeuger zugrunde. Zudem müssen aber auch neue mögliche Verbraucher wie e-Mobilität und dezentrale Erzeugungsanlagen, wie z.B. Photovoltaikanlagen, in die Planung einbezogen werden.

Warum NEPLAN?

Mit den folgenden NEPLAN-Modulen lassen sich Zielnetzplanungen effizient durchführen:

• Lastflussberechnung
• Kurzschlussberechnung
• Zuverlässigkeitsanalyse
• Netzkapazität

Zu den oben erwähnten Modulen steht das Modul ERIS (Evaluation of Reliability Index for Electric Systems) zur quantitativen Beurteilung der Versorgungssicherheit zur Verfügung. Gehen Sie hier zum ERIS-Video.

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Versorgungszuverlässigkeit für ein Ist- und Zielnetz

Netzkapazität eines Mittelspannungsabgangs

Netzkapazität im Überblick

Die Herausforderungen von Versorgungsunternehmen und Branchen, die ein zentralisiertes Datenbankverwaltungssystem für den Schutz aufbauen wollen, sind unter anderem:

• Aufrechterhaltung zentralisierter Arbeitsabläufe bei der Relaiseinstellung
• Pflege der zugehörigen Dokumente wie Handbücher und Relaisberichte
• Ausschluss von unbefugtem Zugriff auf die Relaiseinstellungen usw.

Warum NEPLAN?

Der Schutzgerätemanager PDMS von NEPLAN kann von jeder Art von Netzbetreiber oder Industriekunden verwendet werden, die ein zentralisiertes Schutzdatenbank-Verwaltungssystem betreiben möchten. Es bietet Systemsicherheit für den Betrieb und die Verwaltung des Energieübertragungssystems.

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Ein zuverlässiger Schutz des Stromversorgungssystems erfordert die Koordination von Schutzeinrichtungen für alle Arten von Fehlern und Netzbelastungen sowie Topologiezustände. Der Betrieb der Schutzeinrichtungen muss sicherstellen:

• • Zuverlässigkeit, Selektivität und Sicherheit
  • Eliminierung der unnötigen Relaisauslösung
  • Optimale Relaiseinstellungen
  • Berücksichtigung verschiedener Philosophien der Relaiskoordinierung.

Warum NEPLAN?

NEPLAN Schutzbewertung richtet sich an Übertragungs- und Verteilnetzbetreiber, die ein zuverlässiges Schutzsystem benötigen, das die richtige Selektivität und Sensitivität für alle Relaiseinstellungen gewährleistet.
Es ermöglicht eine automatische Bewertung mit klarer Anzeige von nicht selektiven Relais und nicht gelöschten Fehlern.

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Die zunehmende Zahl von Elektrofahrzeugen stellt Verteilnetzbetreiber vor neuartige Probleme.

• Kann die geforderte Ladeleistung im Normalfall geliefert werden?
• Ist der Extremfall noch zulässig?
• Gibt es regionale Engpässe durch konzentrierte hohe Ladeleistungen von Elektrofahrzeugen?
• Verändert sich die Versorgungszuverlässigkeit durch die neue Lastsituation?
• Ab welcher Durchdringung treten Probleme auf?
• Wie können Lastspitzen vermieden werden?

Warum NEPLAN?

NEPLAN hilft Verteilnetzbetreibern, Dienstleistern für die Netzplanung und strategischer Netzentwicklung sowie Universitäten mit den folgenden leistungsstarken Berechnungsmodulen bei der Beantwortung dieser Fragen.

• Lastflussberechnung
• Lastflusszeitsimulation (Lastfluss mit Zeitreihen)
• Netzkapazität (Elektromobilität)

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Renault Zoe © Hersteller

Analyse des Moduls Netzkapazität, dargestellt sind verschiedene Durchdringungsstufen von Ladestationen in einem Verteilnetz

Netzkapazität für jeden Abgang

Die Integration von dezentralen Erzeugungsanlagen, wie beispielsweise Photovoltaikanlagen, in bestehende Netze wirft Probleme auf, wie z.B.

• Spannungsanhebungen
• durch Wechselrichter erzeugte Oberschwingungen und Zwischenharmonische
• Spannungsschwankungen und Spannungsunsymmetrien
• Erhöhung der Kurzschlussströme

Warum NEPLAN?

NEPLAN unterstützt Betreiber von Verteilnetzen mit den Modulen Anschlussgesuch, Lastflussberechnung, Kurzschlussberechnung und Oberschwingungsanalyse, diese Herausforderungen zu meistern. Es ermöglicht einerseits eine rasche Beurteilung aufgrund von technischen Regeln und Normen, andrerseits aber auch eine vertiefte Analyse.

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Mehrfamilienhaus mit Photovoltaikanlage

Die Integration von verteilten Generatoren, wie beispielsweise Photovoltaikanlagen, in bestehende elektrische Netze wirft Probleme auf, wie z.B.

• Spannungsanhebungen
• Durch Wechselrichter erzeugte Oberschwingungen und Zwischenharmonische
• Spannungsschwankungen  und Spannungsunsymmetrien
• Erhöhung der Kurzschlussströme

NEPLAN unterstützt Betreiber von Verteilnetzen dabei, diese Herausforderungen mit seinem leistungsstarken Modul Anschlussgesuch zu bewältigen.

Warum NEPLAN?

NEPLAN bietet mit dem Modul Anschlussgesuch eine Lösung für Betreiber von Verteilnetzen. Es ermöglicht eine rasche und vereinfachte Beurteilung auf der Grundlage technischer Regeln und Normen.
Umfassende Ergebnisse durch die zuverlässige und benutzerfreundliche grafische Oberfläche. Für eine detaillierte Analyse bietet NEPLAN eine breite Palette von spezialisierten Modulen an.

Beispiel der Ausgabe des Moduls Oberschwingungsanalyse, Betrag der Stromoberschwingungen an einer bestimmten Sammelschiene

Charakteristik cos(φ) = f(P), aus der BDEW-Richtlinie «Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz»