NEPLAN | Elektrizität


NEPLAN Elektrizität ist ein Software-Tool zur Analyse, Planung, Optimierung und Simulation von elektrischen Energieübertragungsnetzen. Die grosse Stärke der Software ist die intuitive und extrem benutzer-freundliche grafische Oberfläche mit den umfangreichen Bibliotheken für Netzelemente, Schutzgeräte und Regelsysteme, die eine effiziente Durchführung von Netzstudien ermöglicht.  Die Software hat einen modularen Aufbau, basiert auf international Standards, wie VDE, IEC, ANSI, IEEE, usw. und ist anpassbar für den Europäischen und US-Amerikanischen Markt. NEPLAN wird in  Übertragungs-, Verteil-, Industrie- und Kraftwerksnetze unter anderem für Netz- und Investitionsplanung, Power Quality, komplexe Optimierung, Schutzgeräteeinstellungen und Selektivitätsüberprüfungen und dynamische Stabilität eingesetzt. Die quasi-stationären und dynamischen Modelle für 1-2-3-phasigen (mit Neutral- und Erdungsleiter) AC und DC Netzen besitzen eine hohe Genauigkeit und Performance. Sehr grosse Netze (grösser als 500‘000 Knoten) können einfach mit Hilfe von neuen IT-Technologien und Algorithmen verwaltet werden.

NEPLAN besitzt eine client-server Architektur und ist einsetzbar in einer Multi-user Umgebung mit gemeinsamer Datenbank. Diese Eigenschaft ermöglicht Teamarbeit, sowohl innerhalb der eigenen Arbeitsgruppe, als auch zwischen Abteilungen und verschiedenen Firmen. Ein Überblick über die Software ist hier gegeben.

Die Software ist in verschiedenen Technologien erhältlich, so als Einzelplatz-Version oder Intranet-Version in einer Multi-User Umgebung oder in der Cloud (siehe Schaltfläche „Technologien“ unten).

NEPLAN ist ein offenes System und ermöglicht den vollen Zugriff auf Netzdaten, Lösungsalgorithmen und interne Funktionen über

  • Scripting
  • Event-Definition
  • Web services
  • OEM Integration zu Umgebung von Drittanbietern

Aktuelle Anwendungen


Pakete

Um mehr über die Funktionalität von NEPLAN zu erfahren klicken Sie auf einen der Knöpfe. Darauf wird Ihnen eine Liste mit Modulen angezeigt. Klicken Sie auf ein Modul um detailliertere Informationen zu erhalten.

Software-Grundfunktionen

Daten und Fallstudie Behandlung

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.

Bibliotheken

NEPLAN bietet eine Bibliotheksverwaltung, die standardmässig umfangreiche Daten für verschiedene Elementtypen enthält. Daneben kann der Benutzer selbstverständlich auch eigene Bibliotheken anlegen. Die Bibliotheksverwaltung ist vollständig ins Programm integriert. Während der Netzdatenaufnahme kann auf die Bibliotheken zugegriffen werden. Des weiteren ist ein Export von eingegebenen Daten in die Bibliothek möglich.

Netzwerkmodellierung

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

Web Services / Skripting / OEM Integration

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.

Geographische Daten und Karten

NEPLAN hat eine langjährige Erfahrung beim Import von geographischen Daten. Die Software eignet sich in idealer Weise für den Austausch von Daten mit GIS-Systemen und bietet eine breite Vielfalt an Möglichkeiten um Karten zu visualisieren.

Grafische Benutzeroberfläche (GUI)

NEPLAN bietet eine mehrsprachige Benutzerschnittstelle, die die direkte Gestaltung, Bearbeitung und Aktualisierung der graphischen Darstellung des Netzes auf einfache und effiziente Weise ermöglicht. Die Elemente können auf mehrere Layer und Diagramme aufgeteilt werden.

Grundmodule

Lastfluss / Ausfallanalyse

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.

Kurzschlussberechnung

Dieses Modul führt Kurzschlussberechnungen für ein-, zwei- oder dreiphasige Wechselstromnetze sowie für Gleichstromnetze durch. Als Fehlertypen kann man einpasige, zweiphasige (mit/ohne Erdberührung) oder dreiphasige Kurzschlüsse berechnen lassen. Fehler auf Leitungen und benutzerdefinierte Fehler wie Kurzschlüsse zwischen verschiedenen Spannungebenen oder das Öffnen von Leitern können definiert werden.

Lastflusszeitsimulation

Das Modul Lastflusszeitsimulation kann sowohl gemessene Zeitreihen als auch synthetische Lastprofile verarbeiten. Basierend auf der normalen Lastflussberechnung können Zeitbereiche von Minuten bis Jahren simuliert werden.

Motorhochlauf

Dieses Modul simuliert das Anfahren von Motoren in beliebigen Netzen und bietet die Möglichkeit für gleichzeitigen oder zeitlich versetzten Anlauf beliebig vieler Motoren. Motorstart Modul kann verschiedene Motormodelle simulieren, in Abhängigkeit von den eingegebenen Motordaten. Das Modul bietet auch Berücksichtigung von Anlaufhilfen, wie z.B. Stern-Dreieck Umschalter, Anfahrwiderstand, Transformator, Softstarter, usw.

Störlichtbogen Berechnung

Lichtbogen berechnung ist ist vollständig integriert und basiert auf NEPLAN Kurzschluss und Selektivität Analysemodule. Es berechnet die einfallende Energie für reduzierte und nicht reduzierte Lichtbogenstrom und in Abhängigkeit von der Arbeitsabstand und ermittelt automatisch die Lichtbogenfehlerklärungszeit. Er bestimmt auch einzelne Lichtbogenstrombeiträge.

Kabeldimensionierung

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 Modul kann auch für die Inspektion von bereits installierten Kabeln verwendet werden.

Freileitung / Kabel Parameterberechnung

Dieses Modul ermöglicht die Berechnung der Koppelimpedanzen und -kapazitäten im Mit- und Gegensystem Leitungs-Kopplung nachdem die Daten über Leitercharakteristik und Anordnung im Eingabedialog der Leitungskopplung eingegeben wurden. Wenn die Koppelimpedanzen und die Leitungsdaten bekannt sind, können sie sofort im Dialog der Leitungskopplung bzw. der Leitung eingegeben werden.

Netzreduktion

Dieses Modul dient zur Reduzierung der Größe eines Netzwerkes indem Sammelschienen und Netzwerkelemente (Leitungen, Transformatoren,...) die verbunden sind, mit einem kleineren jedoch exakten, numerisch äquivalenten Netzwerk nachgebildet werden. Dieses so ermittelte Netzwerk hat weniger Sammelschienen und Zweige als das Original, jedoch je nach Wahl, für Lastfluss und Kurzschluss das gleiche Verhalten als wäre es nicht reduziert.

Nettoübertragungskapazität (NTC)

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

Spannungsstabilität

Dieses Modul ist ein ideales Werkzeug, das einen Einblick in die Natur der Spannungsstabilitätsprobleme bietet. Es ermöglicht die Untersuchung einer Vielzahl von Systembedingungen durch vier Ansätze zur statischen Spannungsstabilitätsanalyse von Energiesystemen: V-Q Kurven, P-V Kurven, V-Q Sensitivitätsanalyse and Q-V Eigenwertanalyse (Modalanalyse).

Dynamische Analyse (Simulator)

Modellierung

NEPLAN bietet für dynamische Simulationen eine umfangreiche und detaillierte Reihe von Modellen für alle Netzelemente, erneuerbare Energiequellen, Energiespeicher und Leistungselektronik-Komponenten.

Stabilitätsberechnung (RMS)

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.

Electromagnetische Vorgänge (EMT)

Das EMT Simulationsmodul ermöglicht die Simulation elektromagnetischer Vorgänge im ABC-Referenzsystem (Phasensystem), wo die Netzvariablen als Momentanwerte abgebildet werden.

Kleinsignalstabilität

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.

Schnittstellen

NEPLAN Add-ons und Dienstleistungen

NEPLAN greift die Marktbedürfnisse international etablierter Kunden auf und behält den Überblick über Änderungen von Standards und Markttrends, indem es Produktentwicklungen und projektspezifische Lösungen vorschlägt.

Datenimport von anderen Quellen

Dieses Modul wird verwendet, um Netzwerke zu reproduzieren, die in PSS/E Dateien beschrieben werden. Es kann für den Iprot von Dateien, die topologische und sonstige Informationen beinhalten verwendet werden, um unsymmetrische Netzwerklösungen vorzubereiten. Lastfluss, Fehleranalyse Berechnungen and dynamische Simulationen könnenn auf den integrierten Netzen betrieben werden.

Geographische Daten und Karten

NEPLAN hat eine langjährige Erfahrung beim Import von geographischen Daten. Die Software eignet sich in idealer Weise für den Austausch von Daten mit GIS-Systemen und bietet eine breite Vielfalt an Möglichkeiten um Karten zu visualisieren.

Kostenoptimierung

Day – Ahead Congestion Forecast

Ziel des Day - Ahead Congestion Forecast-Moduls (DACF) ist UCTE-Dateien für verschiedene Topologien und Ladenetzwerkszenarien (Fälle) zu bauen. Es kann für den Import von UCTE Dateien, für das Durchführen von Lastflüssen für jede Stunde des nächsten Tages und für das Speichern der Lastflussergebnisse in UCTE-Format oder als NEPLAN Projekt verwendet werden.

Economische Kabel Diminsionierung and Thermische Analyse

Dieses Berechnungsmodul prüft alle Kabeln und Freileitungen auf ihrer Wärmekapazität.

ERIS- Evaluation of Reliability Index for Electric Systems

Der Betrieb eines schlanken, versorgungssicheren Netzes rückt bei Netzbetreibern zusehends in den Mittelpunkt. Die Bedeutung der quantitativen Beurteilung der Versorgungssicherheit steigt. Mit ERIS (Evaluation of Reliability Index for Electric Systems) erhalten Sie ein ideales Instrument für die Netzplanung und -entwicklung sowie im Betrieb zur systematischen Ermittlung und Messung der Versorgungssicherheit.

Optimale Kapazitive Spannungsstützung

Der Zweck dieses Moduls ist es, den besten Einbauort und Grösse einer Kompensation zu bestimmen, so dass die MW Verluste minimal werden.

Optimale Wiederversorgung

Dieses Modul wurde entwickelt um den Einfluss eines Elementausfalls (z.B. Fehler auf Leitung) oder einer geplannten 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.

Optimale Trennstellen

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.

Phase Swapping / Balance

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

Multi-periode und N-1 constrained Optimal Power

Optimal Power Flow (OPF) Modul berechnet die Kontrollvariablen-Einstellungen sowie die Netzwerksdand (komplexe Variablen, Netzströme), die das benutzerdefinierte Objektiv optimieren. Objektiv ist in der Regel die Minimierung der Wirkleistungsverluste oder die Minimierung der Gesamterzeugungskosten. OPF an die Contingency Constrained OPF (CC-OPF), die N-1 System Betriebssicherheit garantiert, erweitert werden.

Investitionsanalyse (Barwertanalyse)

Die Barwertberechnung mit NEPLAN bedient sich der Szenarienstruktur, wie sie auch für die Planungen von Netzen eingesetzt wird. Ausgehend vom Basisnetz werden Untervarianten erstellt mit Netz-Modifikationen und den Parametern für die Investitionsrechnung (Planungsdauer, Zins, etc.). Über die Barwertmethode werden dann die verschieden Szenarien (Varianten) miteinander verglichen.

Power Quality

Spannungseinbrüche

Mit dem Modul Spannungseinbrüche ist es möglich, die Häufigkeit kritischer Spannungseinbrüche (Voltage Sags) infolge von Kurzschlüssen im Netz zu ermitteln

Flicker Analyse

Die Flicker-Analyse berechnet die Spannungsänderung und kurzfristige und langfristige Flickerstärke durch Dauerbelastung (Strom) Änderung einer Komponente an der Stelle der Verbindung verursacht.

Oberschwingungsanalyse

Oberschwingungsanalyse kann in 3-, 2- und 1-phasigen Wechselstromsystemen durchgeführ werden, um das Betriebsverhalten der Netzwerke bei Frequenzen oberhalb von 50/60 Hz zu prüfen. Das Modul kann verwendet werden, um die Netzimpedanz und das Oberschwingungsebene für jede Frequenz und für jeden Knoten als auch den Frequenzreaktion der Maschennetze zu berechnen. Die Ergebnisse können sowohl im Frequenz- und Zeitbereich dargestellt werden und dienen als Grundlage für die Planung von Rundsteueranlagen, Auslegung von Kompensatoren (SVC) und Oberschwingungsfiltern und Bestimmung der Netzimpedanz für subsynchrone Resonanzen.

Zuverlässigkeitsanalyse

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.

Schutzmodule

Distanzschutz

Der Distanzschutz-Modul erlaubt dem Benutzer, Distanzschutzrelais mit ihren Einstellungen oder Eigenschaften einzugeben, alle Spannungs-, Strom-, und Impedanzwerte (primär oder sekundär) durch ein Relais gesehen aufgrund eines Kurzschlusses zu erhalten, die Relaiseinstellungen zu überprüfen, das Relais automatisch oder manuell zu stellen, die Auslösezeitpläne zu geben, und einen Fehler-Clearing Verfahren zu aktivieren. Alle Distanzschutz-Relaistypen (unabhängig des Herstellers) können eingegeben werden. Alle Fehlerarten, inklusive wandernde Fehler auf Leitungen, die im Modul Kurzschluss verfügbar sind, können nachgebildet werden.

Fehler Positionierung

Dieses Modul ermöglicht die Erkennung von Fehlern in elektrischen Netzen. Es spricht wesentlichen Störungen in normalen Netzwerken und in Resonanz geerdeten Netzen (der gemessene Abstand zur Gesamtringlänge oder die gesamte Ring Reaktanz bezogen) an.

Erweiterte Funktionen

Neben den beiden expliziten Schutzmodule (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.

Überstromschutz (Selektivitätsanalyse)

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 schutzen.

Protection Data Management System (PDMS)

PDMS ist eine browserbasierte Verwaltungssoftware, die es dem Benutzer ermöglicht, Schutzgeräte zu erfassen, modifizieren und löschen, Schutzgerätebibliotheken zu verwalten oder hinzuzufügen und die Historie aller Änderungen in der Master-Datenbank aufzubewahren.


 

Weitere Informationen

Technologien


NEPLAN ist in verschiedenen Technologien erhältlich.
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Systemanforderungen


NEPLAN ist auf allen neueren PCs lauffähig.
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Lizenzierung


NEPLAN 10/360 wird in verschiedenen Lizenz-Varianten angeboten, Vor-Ort oder in der Cloud.
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