Zuverlässigkeitsanalyse-Modul liefert quantitative Ergebnisse (Häufigkeit, Dauer, Unterbrechungskosten) für die Beeinträchtigung der Energieversorgung aufgrund von Komponentenfehlern. Die Analyse berücksichtigt das Ausfallverhalten der Betriebsmittel (Ausfallrate und Reparaturzeiten), die Netzbetriebsführung im Normalbetrieb und im Störungsfall. Die geplante Netztopologie, das Schutzkonzept und die zu erwartende Erzeugungs- und Lastsituation werden ebenfalls berücksichtigt.

Die Erfolgsunsicherheiten, die vom Modul behandelt werden, können unabhängige oder überlappende unabhängige Einfachausfälle, Common Mode Fehler, Spontane Schutzauslösungen, Mehrfacherdschlüsse, Überlappungen von Wartung und stochastischem Ausfall, unabhängige Fehler mit Schutzversager oder Schutzüberfunktion oder Mehrfachausfall aufgrund von Mehrfacherdschlüssen sein.

 Applikationen

• Durchführung differenzierter Netz- und Variantenvergleiche
• Untersuchung unterschiedlicher Schaltanlagenkonzepte
• Schwachstellenanalyse für bestehende Netze
• Zuverlässigkeitsnachweise für Kundenanbindungen und Erzeugungsanlagen
• Ermittlung der Häufigkeit kurzzeitiger Spannungseinbrüche
• Ergänzung zu NEPLAN-Main – ein Werkzeug zur Durchführung der zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung. Mit dieser Strategie können Instandhaltungskosten gesenkt werden.

Ergebnisse

Ergebnisse sind bei Last Knoten im Netzplan darstellbar. Die Einfärbungen im Netzplan entsprechen den berechneten Kenngrössen. Für die Verwaltung von den Ergebnissen, steht eine Exportfunktion zur Diagrammbearbeitung in MS-Excel oder MS-Word zur Verfügung. Die Ergebnisse bestehen aus:

• Unterbrechungshäufigkeit
• Unterbrechungswahrscheinlichkeit
• Mittlere Unterbrechungsdauer
• Kumulierte nicht zeitgerecht gelieferte Energie
• Kumulierte Unterbrechungskosten

Bewertungsfunktionen

Zuverlässigkeitsanalyse-Modul bietet verschiedene flexible Filter und Diagrammfunktionen, um die Ergebnisse zu visualisieren und die Auswertung zu erleichtern:

• Berücksichtigung von Leistung / Energie-spezifischen Unterbrechung Kosten
• Filter um Komponente Beiträge zu Lastknoten Unterbrechungen zu untersuchen
• Shading von Netzwerkdiagramm in Abhängigkeit der Lastknoten Ergebnisse
• Analyse der Systemreaktion nach Störungen
• Kopieren von Diagrammen in den Clipboard

Video ansehen

Der Zweck dieses Moduls ist es, die Unwucht der Phasen durch Rephasierung Einzel / Zweiphasen-Lasten und Leitungen zu reduzieren. Rephasierung ist durchgeführt um:

•  die KW Verluste zu minimieren
•  die kVA Unwucht (Scheinleistung) zu minimieren
•  die A Unwucht (Strom) zu minimieren

Allgemeine Eigenschaften

• Maximale Anzahl des Tausches kann definiert werden
• Rephasierung ist Abgang-orientiert (Mehrfachabgang Auswahl möglich)
• Die Unwucht und Verluste vor und nach der Rehasierung werden gezeigt
• Option für die manuelle Rephasierung

Ergebnisse

Dieses Modul ist für die Koordination der verschiedenen Überstromschutzgeräte in einem bestimmten Netzwerk verwendet. Die Reaktion der Überstromschutzgeräte ist in der Zeit-Strom-Charakteristik (TCC) Kurve visualisiert. Diese TCC Kurven können auf das Selektivitätsdiagramm angezeigt werden, mit dem der Benutzer die Einstellungen der Geräte anpassen kann um das Kabel, den Transformator, usw. zu schützen.

Allgemeine Eigenschaften

• Alle Arten von Schutzgeräten mit Überstrom-Zeit Charakteristik können eingegeben werden: Sicherungsgeräte, Leistungsschalter, UMZ und Inverse-Time Relais, elektronische Relais.
• Alle Schutzfunktionen (Blockierung, gerichteter und ungerichteter Überstromschutz, gerichteter und ungerichteter Erdfehler) können jedem Schutzgerät zugeordnet werden.
• Umfangreiche Bibliotheken mit Schutzgeräten verschiedener Hersteller stehen zur Verfügung und sind frei erweiterbar.
• Eingabe freier Charakteristiken um Motoranläufe oder die thermische Belastbarkeit von Leitungen, Transformatoren etc. nachzubilden ist möglich.
• Charakteristik kann mittels k-Faktor verschoben werden (inverse-time Relais).
• Eingabemöglichkeiten für Charakteristika: Punktweise oder Formel gemäß ICE oder amerikanischem Standard IEEE

Selektivitätsdiagramm

• Relais und Stromwandler sind grafisch im Netzplan positioniert
• Netzplan kann in dem Selektivitätsdiagramm angezeigt werden
• Automatische Generierung von Selektivitätsddagramme auf Basis von der Kurzschlussberechnung
• Unbeschränkte Anzahl von Charakteristiken kann eingebaut werden
• Die Relaiseinstellungen können direkt in dem Selektivitätsdiagramm geändert werden, durch die Anpassung von den Kurven entweder mit der Maus oder mit Hilfe der Navigationspfeile
• Beliebig viele Charakteristiken können in einem Diagramm dargestellt werden
• Selektivitätsanalyse über mehrere Spannungsebenen hinweg und unabhängig von der Netzwerksart und -größe
• Zwei Referenzspannungen der Diagramme können vom Anwender definiert werden
• Individuelle Einfärbung der Charakteristiken
• Verwaltung unbegrenzter Anzahl von Diagrammen und Schutzgeräten
• Export von komplettem Diagramm, um PDF, Word, PNG usw.
• Möglich, die Pläne aus dem Selektivitätsdiagramm zu drucken
• Achse Einstellungen und Schriftarten für die Etiketten können auf dem Diagramm geändert werden
• Kurzschlussberechnung kann direkt von den Selektivitätsdiagrammen durchgeführt werden

Übertragung der Stromwerte

• Kurzschlussströme sowie andere Ströme können in das Selektivitätsdiagramm aufgenommen werden
• Unbeschränkte Anzahl von Ströme können in ein Diagramm übertragen werden

Schutzbibliotheken

NEPLAN bietet umfangreiche Bibliotheken mit den am häufigsten verwendeten Relais-, Leistungsschalter – und Sicherungstypen. Die Bibliotheken werden ständig aktualisiert und erweitert. Im Moment werden sie kostenlos mit einem NEPLAN Software-Kauf geliefert oder sie können jederzeit aus dem Internet von Benutzern mit gültigem Wartungsvertrag heruntergeladen werden.

Selectivity Charts

Video ansehen

Für Netze, die vermascht aufgebaut sind, aber radial betrieben werden müssen, ist die Bestimmung der einzelnen Abgänge erforderlich. Das Modul ermittelt die optimale Auftrennung des Netzes in radiale Konfigurationen (Abgänge) durch die verfügbaren Trennschalter. Der Optimierungsprozess kann mehrere Zielfunktionen berücksichtigen, wie z.B. die Minimierung von Verlusten und der Benutzer kann verschiedene Einschränkungen definieren, wie z.B. die Behandlung bestimmter Leitungen als nicht schaltbar. Die Ergebnisse enthalten den optimalen Topologiezustand und die erzielten Vorteile gegenüber der Erstkonfiguration. Der ermittelte Topologiezustand kann automatisch auf das bestehende Netzmodell angewendet werden.

Allgemeine Eigenschaften

• Der Benutzer wählt welche Elementen erlaubt sind, abgeschaltet zu werden
• Option zur Vermeidung von überlasteten Elemente
• Option zur Vermeidung von Grenzwertverletzungen von Knotenspannungen
• Benutzerdefinierte Aktivierung und Deaktivierung der Randbedingungen für die Optimierung verwendet

Dieses Modul wurde entwickelt um den Einfluss eines Elementausfalls (z.B. Fehler auf Leitung) oder einer geplanten Ausschaltung auf das Verteilnetz zu ermitteln. Es findet die optimale Wiederversorgung unversorgter Verbraucher. Dieses Modul kann als off-line oder auch on-line Applikation verwendet werden.

Die folgenden Optimierungen (Zielfunktion) sind möglich:

• Minimale Netzverluste
• Minimale Anzahl überlastete Elemente
• Minimiere die Belastung der Elemente
• Maximale Knotenspannungen

Wiederversorgungsstufen

• Vier Wiederversrgungsstufen können evaluiert und in eine Fehler-Historie Datenbank abgelegt werden:
  • Auftritt des Fehlers
  • Isolation des Fehlers. NEPLAN zeigt die unversorgten Verbraucher
  • Wiederversorgung unversorgten Verbraucher. NEPLAN zeigt alle widerversorgte Verbraucher an
  • Normalzustand nach Beseitigung des Fehlers

• Alle Stufen der optimalen Wiederversorgung mit den Schalthandlungen werden im Diagramm angezeigt

DMS On-Line Applikation

• Die Schalthandlungen von allen Wiederversorgungsstufen, sowie die Zielfunktion werden in einer Tabelle gezeigt oder können in einem externen System weiter verwendet werden (z.B. in einer DMS Applikations)
• Alle Dialoge und Wiederversorgungs-algorithmen sind über C++ API, die NPL – NEPLAN Programming Library verfügbar. Mit NPL können auf NEPLAN Daten und Funktionen zugegriffen werden. Dies ermöglicht eine benutzer-definierte Wiederversorgungsstrategie zu implementieren

Dieses Modul ermöglicht es dem Benutzer, ein zweidimensionales Profil in einem Diagramm von jeden ausgewählten Leitungen im Netzwerk anzuzeigen.

Allgemeine Eigenschaften und Ergebnisse

• Kopieren/Einfügen per Zwischenablage nach MS-Word
• Einfärbung der ausgewählten Leitungen
• Anzeige der  Höhe und der absoluten Drücke im Diagramm
• Im Bild sind neben den Längenverhältnissen auch die Höhenlinien zu sehen
• Durch das Speichern des Bildes als *.JPG kann es in jedem Internetbrowser angezeigt werden

Dieses Modul wird dann eingesetzt, wenn eine optimale kapazitive Spannungsstützung in einem radialen Netz zu finden ist. Es findet den optimalen Einbauort, die optimale Anzahl und Grösse der Kompensationsanlage (Kapazität). Die Zielfunktion ist die Minimierung der Verluste und die Verbesserung des Spanungsprofils in einem Abgang.

Während der Optimierung werden Einschränkungen bezüglich des Einbauortes, Anzahl und Grösse der Anlage berücksichtigt.

Das Modul kann auch den wirtschaftlichsten Satz von Kondensatoren nach der Optimierung berechnen, indem jeder Kondensator als Investition im Vergleich zur Reduzierung der Verlustkosten bewertet wird.

Dieses Modul ermöglicht es dem Benutzer zeitabhängigen Vorgängen unter Verwendung von Faktor-Profil oder Messungen für alle aufwendig oder liefernden Elemente zu modellieren.

Allgemeine Eigenschaften und Ergebnisse

• Simulation von Füll- und Entleerungsvorgängen in Hochbehältern
• Definieren von Ereignissen wie: „Wenn Fluss in der Leitung unter einen bestimmten Wert ist, Leitung b ausschalten“
• Berechnung beliebig großer Ring- und Strahlennetze
• Keine Begrenzung in der Anzahl von Knoten oder Elementen
• Gleichzeitige Berechnung mehrerer Teilnetzen (unabhängige Netzwerke)
• Berechnung mit Verbraucherprofilen (Tag, Woche, Saison, Wochentagen, Sonntagen, langfristige, usw.)
• Import von gemessenen Verbraucherdaten
• Dokumentation des Prozesses in Tabellen (vergleichbar Excel) und in benutzerdefinierten Diagrammen
• Für jeden Knoten kann ein eigenes Verbraucherprofil hinterlegt werden (Tag, Woche, Saison, Wochentagen, Sonntagen, usw.)
• Berücksichtigung von 24 Stunden Kennlinien für Speicherzufluss, Entnahme und Wasserstand (Tag, Woche, Saison, Wochentagen, Sonntagen, langfristig usw.)

Dieses Basismodul ermöglicht dem Anwender die Modellierung, Auslegung und Optimierung seines Gasnetzes. Mit der benutzerfreundlichen, graphischen Oberfläche und den leistungsstarken Berechnungsverfahren von NEPLAN lassen sich eine breite Palette von Anwendungen durchführen.

Allgemeine Eigenschaften

• Moderne, leistungsstarke Berechnungsalgorithmen (erweiterter Newton-Raphson)
• Berechnet Drücke, Durchflussmengen und andere Betriebsgrößen mit hervorragender Rechengeschwindigkeit und Genauigkeit
• Berechnung beliebig großer Ring- und Strahlennetze
• Anspruchsvolle Ventil- und Regler-Modelle
• Gleichzeitige Berechnung verschiedener Druckzonen (Hoch, Mittel, Niedrig) und Teilnetze
• Gasnetzberechnung mit kompressiblem und inkompressiblem Medium
• Berechnung mit benutzerdefinierten Betriebszuständen
• Berechnung mit synthetischen Profilen und / oder Messdaten
• Regelung des minimalen Systemdrucks
• Verwaltung von Szenarien und Betriebszuständen
• Diverse Gleichzeitigkeitsfaktoren für die Skalierung der Entnahmen
• Ideal für die Planung und Vergleichsanalyse
• Berechnet die minimalen / maximalen Fliesszeiten, um jeden Knoten im Netzwerk ausgehend von einem benutzerdefinierten Referenzpunkt zu erreichen.
• Berechnung der Anteile des Gemischs für die Verbraucher (Beitrag der Einspeisungen)
• Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit der Entnahmetypen
• Behandelt reine Wasserstoffnetze und jede Kombination von Erdgasnetzen mit Wasserstoff oder anderen Gase, wie z.B. Biogas
• Brennwert-Verfolgung

Ergebnisse

Nach der Berechnung werden die Ergebnisse automatisch im Netzplan angezeigt. Inhalt und graphische Darstellung können benutzerdefiniert angepasst werden. Die Auswertung und Verarbeitung der Ergebnisse wird durch verschiedene Visualisierungsfunktionen vereinfacht:

• Einfärbung nach benutzerdefinierten Geschwindigkeits-, Fluss-, Druckverlust- und Druckbereichen
• Hervorhebung überlasteter Elemente (z.B. Geschwindigkeit v > v max)
• Liniendicken proportional zu verschiedenen Variablen (u.a. Durchflussmenge)
• Ergebnisausgabe in sortierten Tabellen, mit Kopieren/Einfügen ist der Import in MS-Excel einfach möglich
• Anzeige der Ergebnisse in einem anspruchsvollen Grafik-Manager (z.B. Balken- oder Liniendiagramm )
• Einfacher Ergebnisvergleich durch gleichzeitige Anzeige von Varianten im Ergebnisfeld oder Diagramm

Ausfallanalyse

Die Ausfallanalyse oder N-1 Analyse wird verwendet um die Sicherheit eines Netzes, sowie die Wichtigkeit einer Netzkomponente zu bestimmen. Die während der Analyse auszufallenden Elemente bzw. Liste der gleichzeitig auszufallenden Elemente (Common Mode) müssen vor der Berechnung definiert bzw. importiert werden. Die Ausfallrechnung basiert auf schnelle Gasnetz-Berechnungen. 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 Gasnetz-Berechnung und Ausfallrechnung lizenziert werden.

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

Dieses Modul berechnet den Limit-Übertragungswert in MW zwischen zwei Regelbereichen (Quelle und Senke), der verfügbar ist, ohne Verletzung der Sicherheitslimits.

Allgemeine Eigenschaften

• ETSO Methodik (Lastfluss basiert, MW Generationswechsel)
• Flexibilität bei der Behandlung der Limits (individuelle Aktivierung der Limits)
• Berücksichtigung von benutzerdefinierten Notfallszenarien
• Berücksichtigung von Übertragungssicherheit Margin (TRM )

Ergebnisse

Das Ergebnis ist eine Liste der Limitsüberschreitungen für jeden Schritt der Erhöhung der MW Übertragung von der Quelle zur Senke im Vergleich zu:

• dem Basisfall
• jedem Notfall Fall

Das Modul bietet die Berechnung der Gesamtübertragungskapazität (TTC) und der Nettoübertragungskapazität (NTC).