NEPLAN | Lastfluss / Ausfallanalyse

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Lastfluss

Die Lastflussberechnung ist das grundlegendste Analysemodul und verfügt über geeignete Algorithmen für Übertragungs-, Verteil-, Erzeugungs- und Industrienetze. Dieses Modul berechnet sämtliche Arten von elektrischen Netzen, wie 3-, 2- und 1-phasige Systeme mit Null- und Erdleiter, AC und DC Systeme, vermaschte und radiale Netze. Neue Modelle und Funktionen decken sämtliche Ansprüche bezüglich erneuerbaren Energiesysteme (PV, Wind, eMobility, Smart Grid) ab. Die Berechnungsverfahren sind sehr robust und performant.

Allgemeine Eigenschaften

  • Verschiedene Berechnungsverfahren: Stromiteration, Newton Raphson, erweiterter Newton Raphson, Spannungsabfall per Phase (Back/Forward Sweep method), DC Lastfluss (entkoppelt, nur Wirkleistungsfluss).
  • Umfassende Modelle für Transformator-Regelung: Spannungshaltung durch Längsregler, Leistungsregelung durch Phasenschieber, unregelmässige Impedanz / Stufen-Variation, I-/U-Kompoundierung, Fernregelung
  • Leistungselektronik: HGÜ, PWM und FACTS-Elemente wie SVC, STATCOM, TCSC, UPFC
  • Modelle für DC-Netze: Batterien, Spannungsquellen, Photovoltaikanlage, Kabel
  • Verschiedene Knotentypen: Slack, PQ, PV, PC, SC, PI, IC. Mehrere Slack-Elemente möglich
  • Regelfunktionen: Verteilter Slack, mehrfache Blindleistungsregelung, Regler-Konfliktmanagement, Fernregelung
  • Anwender-definierte Leistungsaustausch-Regelung zwischen Area/Zonen
  • Vor- und Anwender-definierte Skalierungsfaktoren für schnelle Last- und Produktionsänderung
  • Messdaten-Import und Lasten-Estimation
  • Berechnung von Sensitivitäten (PDTF-Faktoren, Verluste, diskrete / kontinuierliche Transformator-Stufen)
  • Leistungsstarke Konvergenzüberwachung mit Initialisierung
  • Netzdaten-Validierung und Anzeige von fehlerhaften Elementdaten
  • Abhilfemassnahmen (Ereignis-Definition)
  • Überprüfung von Limiten und automatische Konvertierung der Knotentypen

Ergebnisse

Es existieren verschiedene Möglichkeiten die Ergebnisse nach einer Berechnung darzustellen:

  • Überlastete Elemente oder Knoten mit Spannungen ausserhalb vordefinierter Grenzwerte werden hervorgehoben
  • Ergebnisse in einer Tabelle können sortiert und gefiltert werden
  • Viele Darstellungsmöglichkeiten (Strickdicken, Farbenbereich, Pie Charts, usw.)
  • Ergebnisse lassen sich in verschiedene Formate exportieren
  • Ergebnisse verschiedener Szenarien lassen sich vergleichen

Video: Einführungs-Video für den Lastfluss sehen Sie hier.

Broschüre: Einführungs-Broschüre für den Lastfluss sehen Sie hier.

Ausfallanalyse

Die Ausfallanalyse oder N-1 Analyse wird verwendet um die Sicherheit eines Netzes zu bestimmen. Dabei werden Netzelemente ausgeschaltet und es wird überwacht, ob es, bei gleichem Erzeugungs- und Belastungszustand, Überlastungen oder Spannungsverletzungen im Netz gibt. Die während der Analyse auszufallenden Knoten oder Elemente bzw. Liste der gleichzeitig auszufallenden Netzelemente (Common Mode) müssen vor der Berechnung definiert bzw. importiert werden.

Die Ausfallrechnung basiert auf der Lastflussberechnung. Alle Ausfälle mit Ihren Grenzwert-Verletzungen werden rapportiert. Die Ergebnisse werden in Tabellen und Charts dargestellt. Spezielle Tools werden bereitgestellt um die Schwere der Grenzwertverletzungen einzustufen.

 

Abhilfemassnahmen (Ereignis-Definition)

Das Modul Abhilfemassnahmen (Remedial Action Schemes RAS) ist ein separates Modul und kann im Zusammenhang mit den Modulen Lastfluss und Ausfallrechnung lizenziert werden.

Der Anwender kann spezifische Ereignisse für eine Serie von Lastflussberechnungen  definieren. Mit diesen Ereignissen kann der Status des Netzes während der Simulation verändert werden, so z.B. kann bei einer Grenzwert-Verletzung die Leistungsproduktion so umverteilt werden, dass die Verletzung aufgehoben werden kann. Dieses Modul enthält, zusätzlich zu den bereits im Lastfluss zur Verfügung stehenden Regelmöglichkeiten, leistungsstarke Funktionen um das Netz zu überwachen und regeln.