Technische Universität Ilmenau

Elektrische Energiesysteme 3 - Netzleittechnik und Systemanalyse - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Modulnummer 200518 - allgemeine Informationen
Modulnummer200518
FakultätFakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachgebietsnummer2164 (Elektrische Energieversorgung)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Dirk Westermann
SpracheDeutsch
TurnusSommersemester
Vorkenntnisse

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

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen

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. 

Inhalt

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

Medienformen

Tafelbild, Powerpoint, Folienumdrucke, Wissenschaftliche Aufsätze

Literatur

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

Lehrevaluation
Spezifik Referenzmodul
ModulnameElektrische Energiesysteme 3 - Netzleittechnik und Systemanalyse
Prüfungsnummer210489
Leistungspunkte5
SWS4 (2 V, 2 Ü, 0 P)
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungPflichtmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Elektrische Energiesysteme 3 - Netzleittechnik und Systemanalyse mit der Prüfungsnummer 210489 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • mündliche Prüfungsleistung über 20 Minuten mit einer Wichtung von 100% (Prüfungsnummer: 2100854)
  • alternative semesterbegleitende Studienleistung mit einer Wichtung von 0% (Prüfungsnummer: 2100855)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Softwareprojekt (unbenotet), muss mindestens bestanden werden.

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Electrical Power and Control Engineering 2013, Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 (EET), Master Electric Power and Control Systems Engineering 2021, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2021 (ET), Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2021
ModulnameElektrische Energiesysteme 3 - Netzleittechnik und Systemanalyse
Prüfungsnummer210489
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Elektrische Energiesysteme 3 - Netzleittechnik und Systemanalyse mit der Prüfungsnummer 210489 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • mündliche Prüfungsleistung über 20 Minuten mit einer Wichtung von 100% (Prüfungsnummer: 2100854)
  • alternative semesterbegleitende Studienleistung mit einer Wichtung von 0% (Prüfungsnummer: 2100855)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Softwareprojekt (unbenotet), muss mindestens bestanden werden.

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl