Power Systems 3 - Network Automation and System Analysis - Interactive curriculae of TU Ilmenau

Modul "Elektrische Energiesysteme 1" ; Abschluss des Softwareprojektes vor dem Ablegen der Prüfung

Nach dem Abschluss der Lehrveranstaltung können die Studierenden den Aufbau eines Netzleitsystems, beschreiben.

Sie können Methoden der stationären Netzberechnung, das grundlegende Prinzip der State Estimation sowie das Grundprinzip der Lastflussoptimierung erklären und selbstständig eine stationäre Lastflußanalyse durchführen.

Die Studierenden sind nach Besuch der Lehrveranstaltung in der Lage, Strategien für den Einsatz der kennengelernten Methoden und Verfahren unter praktischen Randbedingungen zu präsentieren.

Nach dem Besuch der Vorlesung können die Studierenden die erworbenen Kenntnisse bezüglich der Energiesysteme bewerten.

Nach dem Seminar haben die Studierenden ihre in der Vorlesung erworbenen Kenntnisse anhand ausgewählter Beispiele vertieft.

Nach Abschluss der Veranstaltung können die Studierenden die eigenen Leistungen und die ihrer Kommilitonen richtig einschätzen und bewerten. 

1 Grundlagen Netzleittechnik

• Netzzustände
• Aufbau Netzleitsystem
• OSI/ISO Schichtenmodell
• Relevante Protokolle
• HEOs
• Digitalisierung der Energiewende  

2 PMUs und Wide Area Monitoring Systems

• Aufbau von PMU
• Von der PMU zum Wide Area Monitoring System
• Wide Area Control Systems
• Anwendungsbeispiele

3 Verfahren zur Lastflussberechnung

• Knotenklassifizierung
• Newton Raphson Verfahren)
• Schnelle entkoppelte Lastflussberechnung
• DC Lastfluss
• PTDF PSDF Faktoren
• Takahashi Methode

4 Anwendungsaspekte Lastflussrechnung

• Slackkonzepte
• Ward Ersatznetzverfahren
• REI Ersatznetzverfahren
• Sparse Matrix Ansatz
• Netzsicherheitsrechnung
• Einsatz in der Betriebspraxis
• Netzdatenformate

5 Fehlerberechnung - Impedanzmatrixverfahren

• Fehlerarten
• Überlagungssatz / Satz von Thevenin
• Symmetrische Fehlerstromberechnung
• Symmetrische Komponentendarstellung
• Unsymmetrische Fehlerstromrechnung

6 State Estimation

• Estimationsprinzip
• Linear State Estimation
• Nichtlineare State Estimation
• Hybride State Estimation

7 Optimaler Lastfluss und Optimierungsverfahren

• Merit Order Modell
• Optimierungsinstanzen und -horizonte
• Klassische Lastverteilung
• Optimal Power Flow
  

Tafelbild, Powerpoint, Folienumdrucke, Wissenschaftliche Aufsätze

Webex, Moodle

Fachbücher

• Oswald B., Berechnung von Drehstromnetzen, Berechnung stationärer und nichtstationärer Vorgänge mit Symmetrischen Komponenten und Raumzeigern, 3. Auflage, Springer Verlag Berlin, ISBN 978-3-658-14404-3, eBook ISBN 978-3-658-14405-0, DOI 10.1007/978-3-658-14405-0,  2017
• Heuck K., Dettmann, K.-D., Schulz, D., Elektrische Energieversorgung, Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie für Studium un Praxis, 9. Auflage, Springer Vieweg, ISBN , 978-3-8348-1699-3, eBook ISBN 978-3-8348-2174-4, DOI 10.1007/978-3-8348-2174-4, 2013
• Crastan V., Elektrische Energieversorgung I, Springer Verlag, Berlin, 4. Auflage, Hardcover ISBN978-3-662-45984-3, eBook ISBN978-3-662-45985-0, DOI10.1007/978-3-662-45985-0, 2015
• Kundur, Prabha: Power System Stability and Control, McGraw-Hill, New York, Toronto, ISBN 0-07-045958-X, 1993
• Handschin, E.: Elektrische Energieübertragungssysteme, Huething, 1997
• Rumpel, D.; Sun, J.: Netzleittechnik, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo, 1989

Youtube

• Steuerzentralen deutscher Energienetze - https://www.youtube.com/watch?v=3IEgVoIkyNU
• Die Netzleitstelle der TEN Thüringer Energienetze - https://www.youtube.com/watch?v=HwJNjaldUKs
• Transmission Control Center von 50Hertz - https://www.youtube.com/watch?v=cbBdiYUZs0U
• GE, The Grid control room - https://www.youtube.com/watch?v=ZJ3Wd9iLRjw
• What does the Main Grid Control Centre do? - https://www.youtube.com/watch?v=fPrz0BkZzK8
• Systemführungsingenieur, TransnetBW- https://www.youtube.com/watch?v=jocRKuMFKZo
  

• mündliche Prüfungsleistung über 20 Minuten mit einer Wichtung von 100% (Prüfungsnummer: 2100854)
• alternative semesterbegleitende Studienleistung mit einer Wichtung von 0% (Prüfungsnummer: 2100855)

Softwareprojekt (unbenotet), muss mindestens bestanden werden.

Dieses Modul enthält mindestens eine alternative semesterbegleitende Abschlussleistung. Bitte beachten Sie, dass diese in der Regel schon zu Beginn des Semesters, in dem diese angeboten wird, angemeldet werden muss.
Über die Details und Zeiträume dazu werden Sie vom Lehrenden und/oder dem Prüfungsamt informiert. Fragen Sie gegebenenfalls unbedingt beim Lehrenden nach.

This module contains at least one alternative exam part. Please note that this must usually be registered at the beginning of the semester in which it is offered.
The lecturer and/or the examination office will inform you about the details and time periods. If necessary, be sure to ask the lecturer.

• mündliche Prüfungsleistung über 20 Minuten mit einer Wichtung von 100% (Prüfungsnummer: 2100854)
• alternative semesterbegleitende Studienleistung mit einer Wichtung von 0% (Prüfungsnummer: 2100855)

Softwareprojekt (unbenotet), muss mindestens bestanden werden.

Dieses Modul enthält mindestens eine alternative semesterbegleitende Abschlussleistung. Bitte beachten Sie, dass diese in der Regel schon zu Beginn des Semesters, in dem diese angeboten wird, angemeldet werden muss.
Über die Details und Zeiträume dazu werden Sie vom Lehrenden und/oder dem Prüfungsamt informiert. Fragen Sie gegebenenfalls unbedingt beim Lehrenden nach.

This module contains at least one alternative exam part. Please note that this must usually be registered at the beginning of the semester in which it is offered.
The lecturer and/or the examination office will inform you about the details and time periods. If necessary, be sure to ask the lecturer.