Diese Modul ist für die Auswahl das Typs und der Querschnittsfläche eines Kabels sowie das Schutzgerät für eine angenommene passive oder Motorlast und eine gegebene Einspeisung verwendet. Der Kabeltyp kann entweder aus der vordefinierten Kabelbibliothek in NEPLAN oder aus benutzerdefinierten Kabelbibliotheken abhängig von verschiedenen internationalen Standards wie VDE, IEC, NEC, usw.  Das Grundprinzip hinter der Kabel Dimensionierung Berechnung bleibt das gleiche für alle diese Standards. Es ist jedoch wichtig, die geographische Gegebenheiten zu berücksichtigen bevor man das entsprechende Standard auswählt. Das Modul kann auch für die Inspektion von bereits installierten Kabeln verwendet werden.

Allgemeine Eigenschaften

• Automatische Auswahl der Schutzgerät Wertung und Einstellung. das Gerät wird von NEPLAN Schutz Bibliothek genommen
• Dimensionierung eines Kabels oder einer beliebigen Anzahl von Leitungen (verteilte radiale Netz)
• Maximale Länge des ausgewähltes Kabeltyps und Abschnitt, für die die Kriterien noch erfüllt ist

Kriterien der Dimensionierung

• Betriebsstrom des Verbrauchers, Einfluss des Nennstroms vom Kabel
• Schutz des Kabels von Überlastung
• Tolerierbare Spannungsfall und Spannungsgrenzen
• Schutz des Kabels gegen kurzfristige Überhitzung
• Schutz vor gefährlichen Spannungen (Personenschutz), Einfluss vom Ausschalten in erträglicher Zeit

Ergebnisse

Die richtige Dimensionierung der Leitungen garantieren:

• Kontinuierlichen Betrieb unter normalen Betriebslastbedingungen, ohne dass sich das Kabel überlastet
• Kontinuierlichen Betrieb während Motorstartbetrieb gegebenenfalls
• Ausschalten in definierten Zeit für minimalen Kurzschlussstrom in einem Netzwerk
• Aushalten durch maximalen Kurzschlussstrom um eine thermische Schädigung des Kabels zu vermeiden
• Bereitstellung von nachgeschalteten Lasten mit der richtigen Betriebsspannung, indem es sicher ist, dass es kein übermäßiger Spannungsfall in den Leitungen gibt

Abgesehen von der Kabelquerschnittsbereich und die maximale Kabellänge, bietet das Modul weitere Ergebnisse, einschliesslich Spannungsfall Bedingung für normalen und Motorstartbetrieb, Kriterien für Überlast  und Kurzschluss -Schutz, Auslösezeiten usw.

Eine wichtige Aufgabe des Asset Management Prozesses ist die Entwicklung von mittel- und langfristigen Anlagenstrategien. Das Ziel ist die Funktionalität und Qualität des Systems so kostengünstig wie möglich sicher zu stellen. Neben Effizienz und Qualität des Systems spielen auch andere ökonomische Faktoren (z.B. Discounted Cash Flow) eine entscheidende Rolle bei der Definition einer besten Strategie für das Anlagenportfolio.

Aus diesem Grund ist es essenziell ein Simulationstool in der Hand zu haben, welches nicht nur das komplexe Alterungsverhalten der Anlagen abbilden kann, sondern auch ökonomische Entwicklungen (z.B. Zinsentwicklung), mögliche unternehmerische Entscheidungen (z.B .Budget) und deren Auswirkungen auf die Anlagen im Einzelnen aber auch auf das System als ganzes.

Allgemeine Eigenschaften

• Anzahl und Art zu simulierender Assets unbegrenzt (Elektrische, Gas, Wasser, Fernwärme Netze, Kraftwerksanlagen …)
• Feie Definition von Anlagengruppen (Modellierung eines Unterwerks mit allen Details oder Gruppierung von Anlagen falls passend)
• Verschiedene Simulationsmethoden (statistik-, alters-, zustandsbasiert oder Kategorisierung in Klassen)
• Eingabe von zeitabhängigen Parametern (steigende Zinsen, Kosten … )
• Mit den Szenariomanager können unterschiedliche Entwicklungen miteinander verglichen werden (Budgets, Nutzungsdauern, Kosten …)
• Sensitivitätsanalyse für alle Simulationsparameter verfügbar
• Instandhaltungsmassnahmen können zeit- oder zustandsbasiert definiert werden
• Definition altersabhängiger Zyklen und Möglichkeit Auswirkungen der IH-Massnahmen abzubilden
• Modellierung von Anlagenreduktion-, Zubau- oder Substitution durch andere Anlagentypen (Substitution von Freileitungen durch Kabel)
• Budgets können hierarchisch, zeitabhängig und für jede Anlagengruppe individuell eingegeben werden
• Kennzahlenbaum für Ergebnisdarstellung selbst definierbar

Ergebnisse

Dank der Verwendung der neuesten Softwaretechnologie war die Darstellung und Verarbeitung von in NEPLAN generierten Ergebnissen nie einfacher.

• Ergebnisse können für die selbst definierten Anlagengruppen oder einzelne Anlagen dargestellt werden
• Ergebnisdarstellung individuell anpassbar durch Benutzung von „drag and drop“
• Die grafische Darstellung kann detailliert angepasst und abgespeichert werden
• Ergebnisse können in Diagrammen oder Tabellen gezeigt werden
• Export von Tabellen zu ASCII Dateien oder MS-Excel
• Export von Diagrammen als Bilddatei

NEPLAN bietet den intuitivsten und damit sehr benutzer-freundlichen Data Manager, mit einem multi-Dokument, multi-Windows System, in dem alle primäre und sekundäre Netzelement können grafisch wie auch über Tabellen eingegeben werden (wie in Excel). NEPLAN macht die Datenbehandlung einfacher als je zuvor, da es Schnittstellen zu externen Programmen vorgesehen sind und : Daten und Grafik können mit weiteren Programmen (OLE-Funktionalität) ausgetauscht werden.

Allgemeine Eigenschaften

• Die Eingabe der Betriebsmittel erfolgt maskenunterstützt mit Plausibilitätskontrollen. Durch Einfärbungen wird angezeigt welche Daten für die entsprechende Berechnung benötigt werden (Kurzschlussberechnung, Transiente Stabilität, usw.)
• Integrierter Varianten Manager (Varianten einfügen, löschen, vergleichen, Ergebnisse vergleichen, etc.)
• ASCII-Datei oder SQL-Datenbank-orientierte Import / Export-Funktionen zum Austausch von Netzwerkdaten, Topologiedaten und Lastdaten sind verfügbar
• Das Vereinen und Auftrennen von Netzen ist möglich. Die Definition einer beliebigen Anzahl von unabhängigen Netzwerkgebieten und -zonen ist möglich. Jedes Element oder jeder Knoten kann beliebigen Gebieten oder Zonen zugeordnet werden
• Umfangreiche Funktionen zur Statistik und Netzdokumentation stehen zur Verfügung
• Eine Bibliotheksverwaltung mit umfassenden Bibliotheken für jeden Datentyp erleichtert die Dateneingabe
• Alle Rechenmodule greifen auf eine gemeinsame Datenbank zu
• Einfache Analyse und Vergleich von Ergebnissen durch den integrierten Diagramm Manager
• Mehr-sprachige Funktion

Betriebsdaten

• Startzeitpunkt des Betriebs kann jeder Komponente zugeordnet werden
• Ausfallzeit für den Betrieb kann zu jeder Komponente zugeordnet werden
• Informationen über projizierte Komponente oder Komponenten in Wartung
• Zeitabhängige Netzwerkstatus für die Berechnung

Variant (Fallstudie) Verwaltung

• Redundanzfreie Speicherung und Verwaltung von Varianten.
• Für das Netz kann man jeden gewünschten Schaltzustand (Topologiedaten) und jeden gewünschten Lastzustand (Lastdaten) frei wählen
• Es ist möglich für jedes Netz eine beliebige Anzahl von Varianten und Untervarianten (Variantenbaum) zu definiert. In den Variantendaten sind nur die Unterschiede zum Hauptnetz abgelegt.
• Vergleichen, zusammenfügen und löschen von Varianten ist einfach möglich.
• Pläne (Diagramme) von verschiedenen Projekten und Varianten können zur gleichen Zeit angezeigt werden.
• Die Ergebnisanzeige von verschiedenen Varianten in einem Ergebnisfeld erleichtert die Analyse.
• Der Diagramm Manager ermöglicht den einfachen Vergleich von Ergebnisvarianten

Grafische Eingabe eines Netzes

• Verschiedene Arten von Leitungen, Kabeln und Rohrleitungen können frei mit der Maus wie bei einem Zeichnungsprogramm gezeichnet werden
• Elemente für elektrische Netze, Gas-, Wasser- und Fernwärmenetze können aus einer Tool-Box heraus auf den Plan gezogen warden
• Die Elemente sind in verschiedenen Darstellungen (verschiedene Symbole) verfügbar
• Nach dem Einfügen eines Elements erscheint ein Dialog, über den alle spezifischen, physikalischen Parameter definiert werden können.
• Das eingegebene Netz kann einfach mit Copy/Paste ins MS-Office (MS-Word, etc.) oder in andere Anwendungen eingefügt werden
• Die einem Element zugeordneten, physikalischen Parameter können einfach zu einem anderen Element kopiert werden

Freie Grafiken

• Hilfsgrafiken können zur Dokumentation des Plans genutzt werden
• Die Eingabe von Linien, Rechtecken, Ellipsen, Kreisbögen, Ellipsen-Ausschnitten, Polygonen, Polylinien und jeder Art von Bitmaps ist möglich
• Eingabe von freiem Text mit wählbarem Zeichensatz
• Hintergrund, Vordergrund, Linienart, Füllmuster etc. sind frei wählbar
• Funktionen zur Sichtbarmachung von sich überlappenden Zeichenelementen, Wiederherstellung, Ausrichtung und Rotation stehen zur Verfügung

Einfärbung der Netzelemente

• Farben und Linientypen (z.B. gestrichelt) können frei gewählt werden
• Überlastete Elemente nach einer Lastfluss- oder Kurzschlussstromberechnung werden farbig hervorgehoben
• Isolierte Elemente können hervorgehoben werden
• Einfärbungen zur Kennzeichnung von ausgewählten Netzgebieten, Zonen, Spannungsebenen, geerdeten oder nicht versorgten Netzteilen und galvanisch getrennten Netzbereichen
• Unterschiede zur Ausgangsvariante oder zum Grundnetz können eingefärbt werden
• Jedes Element und jede Grafikebene kann individuell eingefärbt werden
• Benutzerdefinierte Grafikebenen können eingefärbt werden
• Einfärbung nach Bereichen. Viele berechnete Variablen können entsprechend Ihren Werten eingefärbt werden (z.B. Elementverluste oder Spannungsfälle)
• Farben in Tabellen und Diagrammen, von Flussanimationen, Hintergrund-Visualisierungen, etc. sind frei wählbar

Symbol-Editor

• Der Anwender kann für jeden Elementtyp oder Knoten eine beliebige Anzahl eigener Symbole erstellen
• Benutzerdefinierte Symbol Bibliotheken
• Es ist möglich, mehr als eine Darstellung für jedes Element zu definieren
• Das gewünschte Symbol kann per Drag & Drop in den Plan eingefügt werden
• Auf dem Grafikfeld können die Symbole gespiegelt, gedreht und skaliert werden
• Löschen, Kopieren, Verschieben, Einfügen, Zoomen und Ausrichten stehen als Funktionen zur  Bearbeitung des Symbols zur Verfügung

Gliederung des Netzes in separaten Plänen und Layern

• Ein Netz kann mehrere Pläne enthalten, so z.B. das HS-Netz in einem Plan und das MS-Netz in einem oder mehreren anderen Plänen
• Jeder Plan kann eine beliebige Anzahl von Grafikebenen beinhalten. Diese Grafikebenen können eingefärbt, gesperrt,  verborgen oder wieder angezeigt werden
• Hinein-zoomen in Stationen: Im Übersichtsplan wird eine Station als „Black Box“ gezeigt, in einem anderen Plan wird diese detailliert mit allen Schaltern, Schutz- und Messgeräten dargestellt
• Topologische Verknüpfung der Elemente über mehrere Planebenen
• Für Berechnungen werden alle Pläne berücksichtigt (z.B. Lastfluss)
• Ein Element kann im selben oder in verschiedenen Plänen auch mehr als einmal dargestellt werden
• Mit Copy/Paste ist das Einfügen von grafische Daten in MS-Word oder andere Programme möglich

Diagramm-Manager

• Der Diagramm Manager ermöglicht die Darstellung von Ergebnissen anhand verschiedener Diagramme. (z.B. Linien-, Balkendiagramme, usw.)
• Eine beliebige Anzahl von Unter-Diagrammen können in einem Diagramm zusammengefasst werden
• Zu Dokumentationszwecken kann ein anwenderspezifisches Logo (als Bitmap) in den Diagrammkopf eingefügt werden
• Im selben Diagramm können Ergebnisse von verschiedenen Varianten dargestellt und verglichen werden
• Das Diagramm kann als Bild exportiert werden
• Kopieren/Einfügen in die Zwischenablage ermöglicht eine einfache Dokumentation (z.B. in MS-Word)

Mehrsprachige grafische Benutzeroberfläche

Die Benutzeroberfläche von NEPLAN ist in Deutsch, Englisch, Französisch und weiteren Sprachen verfügbar.

Video:

• Einführungs-Video zur grafischen Oberfläche (Tutorial) ist verfügbar hier.

In NEPLAN gibt es zwei explizite Module Schutzgeräte zu behandeln:

• Überstromschutz und
• Distanzschutz

Alle anderen Schutzeinrichtungen können in NEPLAN definiert werden und das entsprechende Berechnung- oder Simulation-Modul nutzt das besonderen Gerät, um seine Aufgaben zu erfüllen. Vor allem das Dynamische Analyse Modul ist in der Lage, jedes Schutzgerät zu modellieren und sein Verhalten während einem Ereignis im Netz zu zeigen.

Frequenzrelais (für die dynamische Analyse verwendet)

• Überwachtete Variable ist die Frequenz, oder dessen Derivat
• Bis zu vier Auslösstufen können definiert werden
• Ereignis-Definition für jede Stufe (z.B. Trennung von Lasten)
• Leistungsschalter-Verzögerungszeit

Maximale Relaisknoten (für die dynamische Analyse verwendet)

• Überwachtete Variablen sind die Spannung und der Spannungswinkel oder deren Derivate (Spannungsrelais)
• Bis zu vier Auslösstufen können definiert werden
• Ereignis-Definition für jede Stufe (z.B. Trennung von Lasten)
• Leistungsschalter-Verzögerungszeit

Minimale Relaisknoten (für die dynamische Analyse verwendet)

• Überwachtete Variablen sind die Spannung und der Spannungswinkel oder deren Derivate (Spannungsrelais)
• Bis zu vier Auslösstufen können definiert werden
• Ereignis-Definition für jede Stufe (z.B. Trennung von Lasten)
• Leistungsschalter-Verzögerungszeit

Maximale Relaiselementen (für die dynamische Analyse verwendet)

• Überwachtete Variablen sind der Strom und der Stromwinkel, Wirk- und Blindleistung, Impedanz Betrag und Winkel, Widerstand und Blindwiderstand oder deren Derivate (Leistungsrelais)
• Bis zu vier Auslösstufen können definiert werden
• Ereignis-Definition für jede Stufe (z.B. Trennung von Lasten)
• Leistungsschalter-Verzögerungszeit

Minimale Relaiselementen (für die dynamische Analyse verwendet)

• Überwachtete Variablen sind der Strom und der Stromwinkel, Wirk- und Blindleistung, Impedanz Betrag und Winkel, Widerstand und Blindwiderstand oder deren Derivate (Leistungsrelais)
• Bis zu vier Auslösstufen können definiert werden
• Ereignis-Definition für jede Stufe (z.B. Trennung von Lasten)
• Leistungsschalter-Verzögerungszeit

Polschlupfschutz Relais (für die dynamische Analyse verwendet)

• Out-of-step Schutz für Generatoren
• Überwachtete Variable ist die scheinbare Impedanz durch den Generatorklemmen gesehen

Differentialschutz (zur Zuverlässigkeitsanalyse verwendet)

• Überwachtete Variable ist die Summe der eingehenden und ausgehenden Ströme (Stromschienen, Transformatoren, usw.)

Erweiterte Modellierung für die dynamische Analyse

• Exakte Relaisverhalten kann mit Funktionsblöcken modelliert werden
• Überwachtete Variablen für die Phasenspannungen und Ströme nach einer Störung sind Eingangswerte an die Relaismodell
• Mehr als 30 Funktionsblöcke zur Verfügung, z.B. Summation, if-then-else, Anzugsverzögerung, Rückfallverzögerung, Polygon, zeitabhängige Verzögerung

NEPLAN bietet verschiedene Möglichkeiten um automatisierte Prozesse in Bezug auf Simulation, Aktualisierung des Netzmodelles und Import von echt-zeit Messdaten, Definition von anwenderspezifischen Berechnungsfunktionen, Schnittstellen zu externe Systeme, usw.

Web Services

Die NEPLAN Web Services für C# erlauben die Eingabe sämtlicher Netzmodel-Parameter, das Starten sämtlicher Netzberechnungen und Lesen der entsprechenden Ergebnissen, sowie den Aufruf aller Funktionen für den Import und Export. Eine Applikation, die die NEPLAN Web Services verwendet, kommuniziert mit einer NEPLAN Lösung, die auf einem Desktop, im Intranet oder Internet installiert ist. Die Web Services erlauben Applikationen für Tablet oder Handy zu schreiben, die den Zugriff von Netz- und Messdaten, Berechnungsergebnisse, sowie Schutzgerätedaten vor Ort erlauben. Die Programmiersprache Python wird voll umfänglich unterstützt und wird oft zur Entwicklung von Stapelverarbeitungsprogramme benutzt.

OEM Integration

NEPLAN bietet eine API Bibliothek (DLL-Bibliothek) an, die die Integration sämtlicher NEPLAN Funktionen in ein externes System, wie z.B. Geografisches Informationssystem, SCADA, DMS oder Smart Grid Applikation, ermöglicht. Eine externe Applikation, die die NEPLAN API verwendet, ist völlig unabhängig von einer installierten NEPLAN Lösung lauffähig.

Ereignis-Editor für Abhilfemassnahmen (Remedial Actions)

Die Scripting-Sprache innerhalb NEPLAN erlaubt anwender-spezifische Ereignisse während einer Berechnung zu erstellen. So lassen sich einfach Abhilfemassnahmen definieren. Jeder Zustand im berechneten Netz lässt sich beobachten und, falls notwendig, anpassen, so z.B. eine Umverteilung der generierten Leistung bei Überlast oder Anpassung einer Transformatorstufe bei Spannungsverletzung.

NEPLAN behandelt jede Art von elektrischen Netzen für die Übertragung, Verteilung und industrielle / Generation.

Netzwerktypen:

• Meshed oder Radial 1-, 2-, 3-phasig mit separater Darstellung des Neutrales und / oder Erdung
• Meshed oder radial DC-Systeme
• Kombination von AC- und DC-Netzen mit AC / DC und / oder DC / AC-Konverter
• Geerdet, Impedanz geerdeter, Resonanz geerdet und isoliert

Spannungsebenen:

• Ultrahochspannung bis Niederspannung
• Alle Spannungsebenen werden in einem Berechnungslauf behandelt

Gruppierung von Netzwerkkomponenten 

• Area/Subarea, Zones/Subzones, Feeder, Umspannwerke, Elementgruppen
• Teilnetze, isoliert Netzwerke, geerdeten Netzen
• Eigentümer
• Tie-Linien oder -Komponenten

Passive Netzkomponenten

• Freileitungen mit Turmgeometrie und berechnet gegenseitige Kopplung
• Jedes Kabel mit Parameterberechnung
• 2-, 3- und 4- Wicklung und Autotransformator
• Sonder asymmetrische Transformatoren (1-, 2- oder 3-phasige Konfiguration) State-of-the art Phasenschiebertransformatoren (4-Quadranten)
• State-of-the-Art on-load tap-changer mit asymmetrischen Spannungsstufe und Impedanzkorrektur
• Spannungsregler und Thyristor-basierten Regler (1-, 2- oder 3-phasige Konfiguration)
• Filter und RLC-Komponenten
• Erdung Transformatoren und Erdungssysteme für gemeinsame Erdung der Komponenten
• Benutzerdefinierte Modelle

Schalter

• Lastschalter, Trennschalter, Sammelschienenkupplung (1-, 2- oder 3-phasige Konfiguration)
• NS-, MS-, HS-Leistungsschalter  (1-, 2- oder 3-phasige Konfiguration)
• Erdungsschalter und Überspannungsableiter
• Ferngesteuerte Schalter
• Automatische Reduzierung der Schalter bei der Berechnung

Umspannwerke

• Jede Umspannwerk-Konfiguration mit / ohne Bay Definition
• Benutzerdefinierte Bay Konfiguration
• Unterstützt hierarchische Struktur
• Substation-Vorlagen können verwendet werden
• Definition der Erdungssystem

Erneuerbare Energien und Energiespeicherung

• Kleine und große Wasserkraftwerk
• Kleine und große Windkraft mit Detaildarstellung
• Photovoltaik
• Biogas
• Schwungrad für AC / DC-Maschinen
• Druckluftspeicher

DC-Komponenten

• HGÜ-Klassiker mit DC-Leitungen (2- oder 3-Port-Konfiguration)
• Spannungszwischenkreisumrichter, HGÜ-Light (2- oder 3-Port-Konfiguration) und PWM
• DC-Reaktor und DC-Shunt
• DC-Batterien, DC-Brennstoffzellen und Gleichspannungsquelle
• DC Photovoltaikanlage
• DC-Motor und DC-Last

Kompensationskomponenten

• Leitungskompensation
• Blockweise Parallelkompensation in fix, diskreten oder kontinuierlichen Regelbetrieb
• Static Var Kompensation und STATCOM
• Serien-Kompensation mit Überspannungsschutz

Generatoren

• Synchronmaschinen mit state-of-the-Art-Modelle für stationäre und dynamische Verhalten für Kernkraftwerke,
  Wasserkraftwerk, Gaskraftwerk, Kombinationskraftwerk, Kohlekraftwerk
• Direktantrieb Synchronmaschine mit Permanentmagnet
• Doppelt gespeisten Asynchronmaschinen als einen- oder zwei Port-Modell
• Dezentrale Generation
• Externe Grid (Spannungsquelle)
• Benutzerdefinierte Modelle

Motoren

• Asynchronmaschinen mit allen Arten von Start-up-Geräte
• Synchronmaschinen mit allen Arten von Start-up-Geräte
• Automatische Motorparameter-Identifikation von Eingabewerten in Abhängigkeit von Schlupf
• Umrichtergespeisten Antrieb
• Benutzerdefinierte Modelle

Lasten

• Motor, Konstantstrom und Konstantleistung Last oder gemischt
• Composite Last für NS-Verbraucher
• NS-Lasten Linien zugeordnet, beispielsweise Kabel
• Frequenzabhängige Lasten für HS
• Synthetische Lastprofilen (Tag, Jahreszeit) und Messungen
• Lastprognose

Regler

• Generatoren, Motoren, Transformatoren, Kompensation, HGÜ, VSC oder jede andere Komponente kann gesteuert werden. z.B.
  Automatische Spannungsregler, Turbinen, Gouverneure, PSS
• Sekundärregelung für Frequenz oder Ausgleichsregelung
• Regler sind mit Hilfe von Funktionsbausteinen oder Simulationssprache gebaut (Matlab)
• Vordefinierte Regler sind verfügbar

Schutz

• Überstromrelais mit i/t Charakteristik, unterstützt alle Standards IEC, BS, ANSI / IEEE
• NS- und MS-Leistungsschalter, Sicherungen, Wiedereinschaltung
• Mehr als 3500 Schutz Modelle
• Distanzschutz mit jedem R/X-Charakteristik
• Spannung, Frequenz und Leistungsschwankung Relais
• Polschlupfschutz Relais
• Differentialrelais
• Benutzerdefinierte Modellierung jeglicher Schutzgeräte mit Funktionsbausteinen

Die NEPLAN Small Signal Stability-Modul bietet Eigenwertanalyse (Modalanalyse) für die elektrische Energiesysteme. Es bietet Informationen über die inhärenten dynamischen Eigenschaften des Netzes und hilft bei seinem Design. Es wird typischerweise in Studien  von Polradschwingungen verwendet. Es kombiniert äußerste Benutzerfreundlichkeit mit den neuesten Techniken und Standards in der elektrischen Energietechnik und Software-Design.

Allgemeine Eigenschaften

• Parameter scanning und Sensitivität zu Eigenwert
• Automatische Linearisierung des elektrischen Netzes mit Generatoren, statische Lasten, Regelkreise, etc.
• Erweiterte Generatormodelle: Spannungsquelle, klassisch, transient, subtransient und generelles Modell. Sättigung für beide Achsen, d- und q-Axe
• Automatische Berechnung der Eigenwerte, Eigenvektoren, Mode Shapes, Partizipationsfaktoren für Eingenwerte und Zustandsvariablen
• Textergebnisse: Ergebnisse werden in einer klaren Form präsentiert und lassen sich für weitere Auswertungen einfach aufarbeiten
• Graphische Ergebnisse: Ergebnisse lassen sich graphisch darstellen, drucken und auch exportiert werden (MS-Word)
• Das dynamische Netzmodel ist gleich wie dasjenige des NEPLAN Simulators. Das Modul Lastfluss gilt als Basis für dieses Modul

Applikation

• Analyse von Polradschwingungen von Generatoren (interarea Schwingungen oder Swingungen innerhalb einer Area)
• Analyse von sub-synchronen Schwingungen/Resonance (SSR)
• Identifikation von Generatorgruppen oder -untergruppen, die an Schwingungen teilnehmen (Partizipationsfaktoren)
• Bestimmung der Schwingungsdämpfung und dessen Optimierung
• Auslegung und optimalen Einbauort für Power system Stabalizer (PSS)
• PSS tuning
• Sensitivität zwischen Regelparameter und Eigenwert

Das EMT Simulationsmodul benötigt das Modul RMS-Stabilitätsberechnung und ermöglicht die Simulation elektromagnetischer Vorgänge im ABC-Referenzsystem (Phasensystem), wo die Netzvariablen als Momentanwerte abgebildet werden. Das Modul bietet einen einzigen mathematischen Framework für große, nicht-lineare Systeme mit schnellen / langsamen kontinuierlichen und diskreten Vorgängen (Hybride).  Die Initialisierung des mathematischen Models wird automatisch über aufwendige Algorithmen realisiert und ist voll integriert. Die zeitraubende modelspezifische Initialisierung fällt somit weg. Die NEPLAN Simulation Language (NSL-SymDef) erlaubt die Definition von anwender-spezifischen Modellen, aber auch eine umfassende Bibliothek für Regler ist verfügbar.

Das Modul hat vergleichbare Eigenschaften in Bezug auf Modellierung und Co-Simulation wie die RMS-Stabilitätsberechnung, unterstützt COMTRADE-Dateien und führt die Frequenzanalyse mittels Fast Fourier Transformation (FFT) durch. Das Modul wird unter anderem verwendet für

• Transiente Überspannungen
  – Lastabschaltung
  – Erdschluss
• Transiente Überspannungen beim Schalten (z.B. Leitungen)
• Zuschalten von z.B. Transformator, Kompensationen, Filter (Inrush-Ströme)
• Ferroresonanzen
• Sub-synchrone Resonanzen

   

Das Modul Stabilitätsberechnung (RMS) ist eines der führenden Tools für dynamische Simulationen auf dem Markt und ermöglicht symmetrische und unsymmetrische Netze und Störungen zu simulieren. Es bietet einen einzigen mathematischen Framework für große, nicht-lineare Systeme mit schnellen / langsamen kontinuierlichen und diskreten Vorgängen (Hybride).  Die Initialisierung des mathematischen Models wird automatisch über aufwendige Algorithmen realisiert und ist voll integriert. Die zeitraubende modelspezifische Initialisierung fällt somit weg. Die NEPLAN Simulation Language (NSL-SymDef) erlaubt die Definition von anwender-spezifischen Modellen, aber auch eine umfassende Bibliothek mit z.B. Windturbinen (IEC 61400-27-1 Standard), Photovoltaik (CIRED Standard) und CIM ENTSO-E Modellen steht zur Verfügung.

Generelle Eigenschaften:

• Kurzzeit, Mittelzeit und Langzeit dynamische Simulationen
• Symmetrische und unsymmetrische AC und DC Netze (analog zu quasi-stationäre Berechnung)
• Simulation von symmetrischen Netzen und Störungen im DQ0-Referenzsystem für hohe Performance
• Simulation von unsymmetrischen Netzen und Störungen im ABC-Referenzsystem (Phasensystem)
• Hohe Genauigkeit und Performance (Simulation in Echtzeit) durch Algorithmus mit fester und variabler Schrittweite
• Simulation eines beliebigen Fehlers oder Störung (Event), siehe Beispiele unten
• Verhalten der Schutzgeräte aus vor-definierter Bibliothek wird während der Simulation berücksichtigt, siehe Beispiele unten
• Anwender-spezifische Schutzmodelle beschrieben durch die NSL-SymDef oder Funktionsblöcke
• Transienter Hochlauf von Synchron- und Asynchronmotoren mit Anfahrhilfe
• Model-Definition über NSL-SymDef und Kompilierung zu DLL-Bibliothek
• Graphischer Editor für Model-Definition (AVR, Relais, usw.) mit Hilfe von Funktionsblöcken und automatische Kompilation zu DLL-Bibliothek
• Offenes Framework zur Überwachung und Regeln von jeglicher Netz-Variablen
• Co-Simulation mit externen Systemen
• Frequenzanalyse mit Fast Fourier-Transformation (FFT)

Typische Anwendungen

• Netzanschluss-Studien für erneuerbare Energiequellen und Verifikation der Anschlussbedingungen (Grid code compliance)
• Maschinendynamik und Hochfahr-Simulationen
• Polradwinkelstabilität mit verschiedenen Regler-Typen
• HGÜ-(light), FACTS, SVC Design und Regelung
• Lastabwurf und Schutzmassnahmen
• Automatische Generatorregelung (AGC)
• PSS Tuning mit Eigenwert und Sensitivitätsanalyse
• Regler-Auslegung für Wide area network

Typische Schutzmodelle

• Min-max-Relais (Überstrom, Spannung, Frequenz,…): Modelle mit der Möglichkeit jedes gewünschte Ereignisses (Ein-/Aus-Schalten eines Elementes, Zu- / Abnahme Last, Erregungsverlust) zu initiieren. Verschiedene Lastabwurf-Szenarien können einfach simuliert werden
• Überstrom-Relais, Leistungsschalter und Sicherungen
• Polschlupf-Relais mit binären Eingangssignale von externen Quellen
• Out-of-step protection mit Power Swing Blocking (PSB) und Out of Step Tripping (OSP)
• Distanzschutz mit beliebiger Charakteristik: Auslöser, Zonen, binäre Eingangssignale von externen Quellen

Typische Störungen (Events)

• Unbegrenzte zeitliche Abfolge von Störungen und Schalthandlungen definier- und speicherbar. Jedes Ereignis kann mehr als nur ein Störfall haben
• Symmetrische und Unsymmetrische Fehler auf Sammelschienen, Knoten-Elemente, Zweige
• Verschiedene Schalthandlungen (feed-forward control in Regelkreise, cross coupling von Schutzgeräte, Ein/Ausschalten von Leitungen, Transformatoren, Generatoren, etc.)
• Verlust der Erregung
• Hochfahren von Motoren mit Hochfahreinrichtung
• Trafostufen-Änderung
• Lastabwurf Szenarien (auch im Zusammenhang mit Frequenzrelais)
• Störung mit Funktionsgeneratoren (Schritt, Rampe, Sinus Funktion oder Kombination)
• Benutzerdefinierte Ereignisse (jede Variable im Netz oder Regelkreis) kann modifiziert werden
• Definition eines beliebigen Spannungsprofils für Low Voltage Ride Through (LVRT) and Over Voltage Ride Through (OVRT)

Broschüre: Einführungs-Broschüre für den Stabilitätsberechnung hier.

Videos:

• Einführungs-Video zur Stabilitätsberechnung ist verfügbar hier.
• Schulungsvideo zur Modellierung von Reglern für die Stabilitätsberechnung ist verfügbar hier.