Technische Universität Ilmenau

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

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the electronic university catalogue.

Information and guidance on the maintenance of module descriptions by the module officers are provided at Module maintenance.

Please send information on missing or incorrect module descriptions directly to modulkatalog@tu-ilmenau.de.

module properties Power Systems 3 - Network Automation and System Analysis in degree program Master Wirtschaftsingenieurwesen 2021 (ET)
module number200518
examination number210489
departmentDepartment of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group 2164 (Power Systems)
module leaderProf. Dr. Dirk Westermann
term summer term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationelective module
examexamination performance with multiple performances
details of the certificateDas 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.

alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience

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

learning outcome

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. 

content

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

media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Tafelbild, Powerpoint, Folienumdrucke, Wissenschaftliche Aufsätze

Webex, Moodle

 

literature / references

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

evaluation of teaching