Entwurf eines Verfahrens zur Allokation von thermischen Betriebsmittelreserven eines HGÜ-Systems für den AC-DC-Systemschutz. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau. - 1 Online-Ressource (X, 98 Seiten). - (Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik (IBEGA) ; Band 36)
Technische Universität Ilmenau, Diplomarbeit 2023
Mit steigenden Lastflüssen von dezentralen Erzeugungseinheiten zu den Lastzentren wird das bestehende Wechselstrom (AC)-Netz zunehmend bis an seine Grenzen ausgelastet. Die Errichtung von Gleichstrom (DC)-Erdkabeltrassen ermöglicht den Transport großer Energiemengen über weite Entfernungen bei geringen Übertragungsverlusten. Im Rahmen dieser Arbeit wird untersucht, wie sich die inhärenten thermischen Reserven der DC-Kabel in einem vermaschten, ins AC-Netz integrierten, DC-Netz zur Engpassbehandlung im AC- oder DC-Netz nutzen lassen. Dabei wird, basierend auf der Beschreibung des DC-Kabels über ein Wärmenetz, ein vereinfachtes, analytisch lösbares Modell eines 525 kV DC-Kabels abgeleitet. Dieses Modell wird im zweiten Teil der Arbeit in einen Vorschlag für ein Systemführungskonzept im gekoppelten AC-DC-Netz eingebunden. Der Fokus des Systemführungskonzepts liegt auf der Engpassbehandlung im AC- oder DC-Netz mithilfe der inhärenten thermischen Kabelreserven. Die grundsätzliche Umsetzbarkeit des Systemführungskonzepts wird anhand eines einfach vermaschten DC-Netzes als Overlaynetz zu einem generischen AC-Netz gezeigt.
https://doi.org/10.22032/dbt.59118
Analytische Berechnung der Elastizität von Oberleitungskettenwerken. - 92 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2013
Inhalt dieser Arbeit ist die Entwicklung und Implementierung einer analytischen Berechnungsmethode zur Ermittlung der statischen Elastizität von Kettenwerksoberleitungen für elektrische Bahnen. Es wurde untersucht, in welchem Detailgrad die statische Elastizität abzubilden ist. Ausgehend von diesen Untersuchungen wurde das Programm CandropPro der Siemens AG, welches zur Berechnung von Oberleitungsstatik eingesetzt wird, um einen analytischen Berechnungsalgorithmus zur Ermittlung der statischen Elastizität erweitert. Dabei wurden für die Elastizitätsberechnung gesondert zu behandelnde Elemente der Oberleitungskonstruktion herausgestellt und Berechnungsmodelle hergeleitet. Gleichzeitig wurden Methoden, die den auftretenden Berechnungsaufwand reduzieren, analysiert und gegebenenfalls implementiert. Abschließend wurden die mit dem entwickelten Algorithmus ermittelten Ergebnisse anhand von Vergleichen mit anderen analytischen Berechnungsmethoden und Simulationsrechnungen der nichtlinearen Finite-Elemente-Methode validiert. Es hat sich herausgestellt, dass die analytische Berechnungsmethode den Elastizitätsverlauf ausreichend gut darstellt und für praxisrelevante Probleme einsetzbar ist.
Nachfragesteuerung unter Einbezug privater Verbraucher. - 72 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010
Aufgrund der Bekämpfung des Klimawandels und der Verringerung des CO2-Ausstoßes plant die europäische Union eine effizientere Energieversorgung. Am 05.April. 2006 wurde die Richtlinie 2006/32/EG von der EU erlassen, sodass die effiziente Energieversorgung durch Ausnutzung Erneuerbarer Energie und Nachfragesteuerung der Endverbraucher realisiert werden kann. Diese setzte die deutsche Regierung im Jahr 2008 mit Novellierung des EnWG, welche durch Änderung des § 21b EnWG und Einführung des § 40 EnWG erfolgt, um. - Diese Arbeit zeigt zum Einen die Grundlage des Stromhandels, zum Anderen die Preisfindung des Strommarktes bzw. die Zusammensetzung des Strompreises für private Verbraucher. Des Weiteren werden die flexiblen Tarife, welche als Instrumentarien der Nachfragesteuerung eingesetzt werden, vorgestellt und darüber hinaus entstehende Frage diskutiert.
Technische und ökonomische Bewertung von Schutzeinrichtungen gegen Störlichtbögen in elektrischen Anlagen. - 177 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010
Der Schutzanspruch gegenüber den Auswirkungen eines Störlichtbogenfehlers bei Kurzschlüssen ist ein wesentlicher Aspekt der Gestaltung, Planung, Betrieb und Sicherheitsauslegung von elektrischen Anlagen. In diesem Zusammenhang werden in dieser Diplomarbeit konkrete technische Schutzeinrichtungen gegen Störlichtbögen im Hinblick auf deren Einsatzbereiche, Selektivität, Schnelligkeit, Zuverlässigkeit, Empfindlichkeit, Wirtschaftlichkeit und mögliche Systemgrenzen hin untersucht und untereinander mittels einer Nutzwertanalyse verglichen. Ausgehend von den Analyseergebnissen erfolgt die Konzeption einer verbesserten Störlichtbogenschutzeinrichtung anhand der Kriterien Licht und Strom sowie deren Kombination. Weiter werden im Hinblick auf die schnelle Identifizierung von Lichtbogenfehlern nichtkonventionelle aktive Sensoren untersucht, sowie verbesserte Detektionsverfahren und Auswertealgorithmen dargestellt. Abschließend wird eine ökonomische Bewertung und Amortisationsbetrachtung von Störlichtbogenschutzsystem durchgeführt, die auf einem neuartigen differenzierten stochastischen Schadensmodell basiert. Zusätzlich wird der Nutzen von Störlichtbogenschutzsystemen anhand des LPNI-Schemas aus Sicht der nachhaltigen Unternehmensführung untersucht.
Variable Stromtarife im Geschäftsfeld Privatverbraucher. - 71 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010
Die steigenden Anteile dezentraler und regenerativer Energieversorgung sowie der Elektromobilität stellen die Energiewirtschaft vor Aufgaben und Probleme. Um eine sichere und nachhaltige Energieversorgung zu ermöglichen, wurden vom Gesetzgeber daher Vorgaben für die zukünftige Realisierung eines intelligenten Stromnetzes getroffen. Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit variablen Stromtarifen, durch die private Stromkunden über den Preis an den schwankenden Angebots- und Nachfragemengen des Stromnetzes beteiligt werden sollen. Auf Basis der rechtlichen, technischen und ökonomischen Rahmenbedingungen, der vorhandenen Erfahrungen, einer Marktanalyse und einer Kundenbefragung werden zwei Tarife näher vorgestellt und für eine mögliche Markteinführung weiterentwickelt. Ein an den Strommarkt gekoppelter, dynamischer Tarif scheint aufgrund derzeitiger Bedingungen erst zukünftig umsetzbar. Für die Einführung eines Tarifs im aktuellen Umfeld wird ein dreistufiger zeitvariabler Tarif - als Erweiterung des etablierten zweistufigen HT/NT-Tarifs - vorgeschlagen.
Strategisches Verhalten der Stromanbieter auf dem elektrischen Energiemarkt. - 140 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009
Die nach dem Beginn der Liberalisierung erwartete Senkung der Strompreise kann nach einer anfänglich hoffnungsvollen Entwicklung nicht mehr beobachtet werden. Seit 2001 sind die Preise sowohl für Industriekunden als auch für private Endkunden am steigen. Eine ähnliche Entwicklung ist auch am Großhandelsmarkt für Strom feststellbar. Der Anstieg des Spotmarktpreises in den letzten Jahren wird mit Besorgnis verfolgt. Begründungen für eine solche Entwicklung sind zahlreich. Von steigenden Brennstoffkosten über den geplanten Atomausstieg werden viele Argumente bemüht. Auch die Ausnutzung der Marktmacht von Konzernen mit weitreichendem Einfluss steht unter dem Verdacht Preissteigerungen zu verursachen. In vorliegender Arbeit wird dieser Argumentationslinie folgend eine Analyse der Marktmacht der auf dem Strommarkt in Deutschland vorkommenden größten Erzeuger vorgenommen. Dabei wird sich auf den Großhandelsmarkt i.w.S. und dem Spotmarkt der European Energy Exchange i.e.S. konzentriert. Im ersten Teil der Arbeit werden die Grundlagen für die Betrachtung gelegt. Neben der Darstellung der Unterschiede verschiedener Marktformen, des Monopols, des Polypols und des Oligoplos, und deren Anwendbarkeit auf den Markt für elektrische Energie wird auch die Marktmacht theoretisch betrachtet. Der zweite Teil der Arbeit widmet sich dem Strommarkt Deutschlands in seinem logischen Aufbau. Neben den Besonderheiten des Gutes Stroms, wird auch auf die Rahmenbedingungen einer Elektrizitätswirtschaft nach Abschaffung monopolartiger Strukturen eingegangen. Die Ausführungen über die Struktur des Strommarktes konzentrieren sich insbesondere auf die Wertschöpfungsstufe der Erzeugung. Es werden die verschiedenen Akteure dieser Ebene dargestellt und näher erläutert. Dabei wird sich auf die für die Arbeit entscheidenden Erzeuger/Anbieter der Verbundunternehmen E.ON Energie AG, RWE Energy AG, Vattenfall Europe AG und EnBW AG konzentriert. Es kann festgestellt werden, dass auf dem Erzeugermarkt in Deutschland sowohl ein Duopol mit mehr als 50%, als auch ein Oligopol mit mehr als 80% der Erzeugungskapazitäten vorliegt. Vorliegendes Ergebnis stellt die Grundlage für die im dritten Teil erfolgende Untersuchung der Marktmacht der Großanbieter auf dem Spotmarkt der European Energy Exchange. Neben der theoretischen Betrachtung der Möglichkeiten einer solchen Marktmachtausübung wird anhand von bereits vorliegenden Studien und durch Auswertung interner Daten der European Energy Exchange die vorliegende Marktmacht quantifiziert. Aus diesen Betrachtungen resultiert die Feststellung einer ausgeübten Marktmacht durch die Betreiber E.ON Energie AG, RWE Energy AG, EnBW AG und Vattenfall Europe AG. Im Anschluss daran werden die Bedingungen geprüft, die eine solche Ausübung ermöglichen. Besonderer Aufmerksamkeit kommt hierbei der Frage bei, in wie weit die Anbieter eigenständig solche Rahmenbedingungen schaffen können und diese auch schaffen. Abschließend daran werden Möglichkeiten diskutiert wie die Marktmacht der Großanbieter gedämmt, oder auch beseitigt werden kann. Die Arbeit schließt mit einer Ausführung und der Feststellung, dass der Atomausstieg und der Ausbau erneuerbarer Energien das Potential haben, die Marktmacht erfolgreich dämmen zu können.
Lastmanagement zur Integration von Elektroautos in Verteilungsnetze. - 93 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009
Die Einführung von massentauglichen Elektrofahrzeugen stellt für die elektrische Energieversorgung eine neue Herausforderung dar. Die damit zusätzliche Auftretende Last muss durch das Energiesystem generiert und verteilt werden. Die vorliegende Arbeit entwickelt zum einen eine Untersuchungsmethode zur Prognose der zusätzlich auftretenden Netzlast und zum zweiten eine Lastmanagementstrategie zur Vermeidung von Lastspitzen. Untersuchungsgegenstand bildet hierfür ein städtisches Verteilnetz aus dem die Betriebsmittel von der Übertragungsnetz- bis zur Niederspannungsebene nachgebildet werden. Die Analyse der prognostizierten Ladelast berücksichtigt dabei auch Unsicherheiten, welche sich aus Eigenschaften der Elektrofahrzeugtechnologie als auch Nutzung ergeben.
Kosten-Nutzen-Analyse des Einsatzes von IuK-Technologien für Demand Side Management. - 82 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009
Mit zunehmender Markdurchdringung von batterieelektrischen Fahrzeugen müssen, so belegen aktuelle Lastflusssimulationen, Konzepte gefunden werden, dem steigenden Bedarf elektrischer Energie gerecht zu werden. Die vorliegende Arbeit entwickelt drei solcher Konzepte, welche Demand Side Management-Technologien nutzen, um in Verteilnetzen auftretende Lastspitzen zu senken und vergleicht diese mit der Option des konventionellen Netzausbaus sowohl unter monetären als auch nicht monetären Gesichtspunkten. Weiterhin werden derzeitige Entwicklungen im Bereich intelligente Netze sowie die Marktumgebung analysiert, in welcher Unternehmen in der Energiebranche ihre Investitionsentscheidungen treffen.
Konzeptionierung, Aufbau und Erprobung einer sekundär getakteten 110V-Stromversorgungseinrichtung. - 106 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009
Auf dem Gebiet der Elektrischen Energieversorgung, das die Energieerzeugung, den Energietransport (-verteilung) und in einem gewissen Rahmen den Energieverbrauch umfasst, hat die Modellierung von stationären und dynamischen Netzvorgängen sowohl hinsichtlich der Synthese als auch hinsichtlich der Analyse von elektrischen Netzen eine entscheidende Bedeutung. Neben der Möglichkeit, Vorgänge in elektrischen Netzen mit verfügbaren leistungsfähigen Softwareanwendungen zu untersuchen, wird aus hinsichtlich Lehre und Forschung auch auf die Verwendung von Hardware- bzw. physikalischen Netzmodellen zurück gegriffen. - Um physikalische Netzmodelle entsprechend den aktuellen Anforderungen (Untersuchung von Vorgängen z. B. auf den Gebieten HGÜ, Regenerative Energien und FACTS) betreiben zu können, erweist es sich als notwendig, diese Modelle grundsätzlich soweit als nötig mit neuen Hardwarekomponenten zu erweitern und vor allem auch bestehende Komponenten durch dem Stand der Technik entsprechenden Baugruppen zu ersetzen. Dies betrifft insbesondere die vorhandene Primärtechnik einschließlich deren Steuerungstechnik. Durch die Implementierung leistungselektronischer Funktionseinheiten ist es möglich, den Funktionsumfang der Primärtechnik - insbesondere den elektrischer Antriebe - deutlich zu erweitern. - Das Dreipolige Netzmodell des Fachgebietes Elektrische Energieversorgung der TU Ilmenau beinhaltet acht Industrieverbrauchernachbildungen, die die entscheidende Voraussetzung dafür darstellen, dass im jeweiligen Modellsystem verschiedene Last- bzw. Betriebspunkte eingestellt werden können. Der Betrieb der entsprechenden elektrischen Maschinen setzt voraus, dass die erforderliche Erregerspannung mit einer hinreichenden Leistung bereitgestellt wird. - Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine geeignete DC-Stromversorgung auf der Basis eines IGBT-Tiefsetzstellers mit einer Ausgangsleistung von 5kW/110V konzipiert, als Labormuster aufgebaut, erfolgreich erprobt und dokumentiert. Nach der hardwaremäßigen Integration der Stromversorgung können die Industrieverbrauchernachbildungen des Dreipoligen Netzmodelles, wie beabsichtigt, betrieben werden. - Die Arbeit bietet zudem eine Grundlage für weitere Modernisierungsmaßnahmen hinsichtlich der Industrieverbrauchernachbildungen.
Visualisierungsoptionen auf mobilen Endgeräten für den Energieverbrauch privater Endabnehmer im Kontext von Smart-Customer-Technologien. - 87 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung von Visualisierungen für den Stromverbrauch privater Endabnehmer auf mobilen Endgeräten. Als Grundlage der Entwicklung galt es zunächst gesetzliche und technische Rahmenbedingungen abzustecken, aus denen ein Überblick verfügbarer Verbrauchskennzahlen für private Endabnehmer abgeleitet wurde. Im Anschluss erfolgte eine Analyse der Kennzahlen im Hinblick auf die Notwendigkeit für eine mobile Verfügbarkeit. Parallel dazu wurden bereits im Alltag etablierte Verbrauchsanzeigen und Gestaltungselemente für verschiedene Energieintensitäten zusammengetragen, die später in die Visualisierungskonzepte einfließen sollten. Auf der Basis wissenschaftlicher Arbeiten zu den Themen Stromverbrauchs-Feedback, Stromeinsparpotentialen in Privathaushalten und Demand Side Management wurden Anforderungen an mobile Feedbacksysteme extrahiert und durch recherchierte Richtlinien für die Gestaltung von graphischen Oberflächen auf mobilen Endgeräten erweitert. Die Resultate der Recherchen und Analysen mündeten in vier kontextbezogenen Prototypen, die mittels eines Usability-Tests und einer Onlinebefragung im Mai bzw. Juni 2009 evaluiert wurden. Durch die aus der Evaluation gewonnenen Kenntnisse konnten die Prototypen anschließend im Detail verbessert werden. Insgesamt zeigte sich, dass die Haltung gegenüber der Energieverbrauchsdarstellung auf mobilen Endgeräten prinzipiell positiv, andererseits auch stark abhängig von persönlichen Interessen der Nutzer ist, wobei einfache Darstellungsformen gegenüber metaphorischen bevorzugt wurden. Die Ausprägung einer mobilen Schnittstelle ist jedoch nicht nur von deren Programmoberfläche abhängig. Zukünftige Tarifmodelle, die Integration der Schnittstelle in eine bis dato nicht standardisierte Infrastruktur des Mess- und Abrechnungswesens sowie die daraus für den Kunden resultierenden Kosten werden wichtige Faktoren bei der Schnittstellenrealisierung sein.
Beschaffungsstrategien eines Energieversorgungsunternehmens auf dem deutschen Energiemarkt. - 108 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009
Im Zuge der Deregulierung des deutschen Elektrizitätsmarktes entstehen bei den Energieversorgungsunternehmen (EVU) neue Wertschöpfungsstufen und Organisationsformen. Die geänderte Umgebung fordert neue Beschaffungs- und Absatzwegen von EVUs, welche häufig mit neuartigen Risikofaktoren verbunden sind. Im Rahmen des liberalisierten Energiemarktes ist es für den Erfolg eines EVU entscheidend, bei einer zuvor definierten Risikoneigung eine möglichst kostengünstige Deckung des Energiebedarfes zu finden und das Beschaffungsportfolio ständig über den Zeitablauf hinweg zu optimieren. Die Entwicklung eines adäquaten Risikomanagementsystems sollte dabei parallel zum Aufbau eines optimalen Energieportfolios erfolgen. Die Bearbeitung des Themas umfasst die Beschreibung der controllingspezifische Seite der Unternehmensplanung und -steuerung zur Risikominimierung und Chancenrealisierung. Dabei werden die möglichen Handelsstrategien aus Sicht eines ausgewogenes Preis/Risiko-Verhältnisses definiert und beschreiben. Weiterhin wird im Rahmen der Arbeit ein Modell des Energiespotmarktes entwickelt. Das Ziel der Modellierung ist, das optimale Verhalten eines EVUs im Rahmen der gegebenen Situationen darzustellen und die Entscheidungsfindung des Energiehändlers unter den Gesichtpunkten der Optimierung von Chancen und Risiken zu unterstützen.
Entwurf eines Netzschutzsystems für die Operator Trainingssimulation. - 71 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009
In dieser Diplomarbeit wird eine Einführung in den aktuellen Stand des Netzschutzes gegeben. Dabei werden der grundlegende Aufbau von Schutzsystemen sowie Anforderungen an diese erläutert. Desweiteren werden einige Schutzprinzipien und die Entwicklung der Schutzeinrichtungen beschrieben. Es wird anhand einer vorgegebenen Netztopologie ein sich realitätskonform verhaltendes Netzmodell erstellt. Dieses beinhaltet eine Mittel- und eine Hochspannungsebene. Für den normalen Betriebszustand des Netzes werden Relais zum Schutz der Transformatoren und der Leitungen ausgewählt, parametriert und verifiziert. Das gestaltete Netz stellt die Grundlage für die Erstellung von Operator Trainingssimulationen dar.
Selbstgeführte HGÜ für Transport großer Leistung : Verfahren zur Bewertung des betrieblichen Nutzens im Verbundbetrieb. - 125 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Diese Arbeit bewertet den betrieblichen und wirtschaftlichen Nutzen der Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) auf Basis von selbstgeführten Spannungsumrichtern im Vergleich zu anderen Übertragungstechnologien. Bis heute gibt es nur unzureichend Betriebserfahrung mit dieser Technologie. Eine Analyse nützlicher Funktionen der neuen Umrichtertechnologie zur Übertragung großer Leistung ist notwendig. Es wurde ein Bewertungsverfahren ausgearbeitet um die ökonomischen Aspekte der verfügbaren Übertragungstechnologien zum Transport großer Leistungen miteinander zu vergleichen. Berücksichtigt wurden hierbei auch Funktionen, die nicht der traditionellen Energieversorgung zuzuordnen sind. Das Verfahren wurde anhand von zwei grundverschiedenen Fallstudien getestet. Es hat sich gezeigt, dass die wirtschaftlichen Eigenschaften einer spannungsgeführten HGÜ sehr von den betrachteten gesetzlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen abhängig sind. Die spannungsgeführte HGÜ Technologie bietet eine stark erweiterte und für den Verbundbetrieb nützliche Funktionalität. Unter der Voraussetzung eines liberalisierten Marktes wird die spannungsgeführte HGÜ Technologie zunehmend auch als Energiehandelsplattform für unabhängige Investoren interessant. Trotz der relativ hohen Investitionskosten kann, unter Berücksichtigung der zusätzlichen Funktionalität, der Einsatz der spannungsgeführten HGÜ die wirtschaftlich sinnvollste Lösung darstellen.
Konzeption, Aufbau und Erprobung eines Steuer- und Regelungskonzept für elektrische Antriebe in einem Netzmodell. - 129 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Im Mittelpunkt von Systemen zur Einspeisung von elektrischer Energie in die vorhandenen Verteilungsnetze stehen bekanntermaßen Generatoren mit den dazugehörigen Antriebssystemen als bestimmende Betriebsmittel. Neben der Forderung, dass die Generatoren die installierte Nennleistung statisch in das entsprechende Netz einspeisen, muss auch gewährleistet sein, dass deren dynamisches Verhalten den zeitlichen Änderungen der Netzverhältnisse (Leistung, Spannung, Frequenz, cos φ) gerecht wird. Dem entsprechend kommen in der Praxis seit Jahren bewährte Regelungsverfahren zum Einsatz (Frequenz-Spannungs-Regelung, Frequenz-Leistungsregelung, cos φ -Regelung, Regelung der Leistungsverteilung). Neben der simulativen Untersuchung derartiger Regelstrukturen mit geeigneten Software-Anwendungen (MATLAB/Simulink, etc.) bietet der praktische Nachweis diesbezüglich erhaltener Ergebnisse die übliche ingenieurtechnische Sicherheit. In diesem Zusammenhang ist das grundsätzliche Ziel der vorliegenden Arbeit zu verstehen. Untersuchungsgegenstand sind zwei Generatorsätze (Kraftwerksnachbildung) des Dreipoligen Netzmodelles des Fachgebietes Elektrische Energieversorgung. Das Dreipolige Netzmodell des FG Elektrische Energieversorgung verfügt primärtechnisch über zwei Generatorsätze, die zur praktischen Nachbildung bzw. Untersuchung von Netzregelungsverfahren herangezogen werden sollen. In der Arbeit erfolgt zunächst eine Zusammenstellung und Beschreibung derzeit üblicher Kraftwerksregelungsverfahren, um hieraus eine Struktur für die vorgesehene Regelungsstruktur der Generatoren des Dreipoligen Netzmodelles festzulegen. Mit Hilfe der Simulationssoftware MATLAB/Simulink wird das bestehende Antriebssystem (Ward-Leonard-Umformer - Antriebsmaschine - Synchrongenerator) nachgebildet. Anschließend werden die Einstellungen der entsprechenden Regler angepasst, um einen stabilen Betrieb der Antriebssysteme zu erreichen. Unter Verwendung der messtechnisch ermittelten Maschinenparameter werden stationäre Arbeitspunkte der Generatorsätze simulativ untersucht und mit den im Versuch ermittelten Werten verglichen. Vor dem Hintergrund der im Laufe der Bearbeitung des Themas gesammelten Erfahrungen erfolgt im Ausblick der Arbeit der Hinweis auf weitere Bearbeitungsschritte, die notwendig sind, um die Generatorsätze des Dreipoligen Netzmodelles analog bestehender Kraftwerksregelungen betreiben zu können.
RMS Modellierung eines Mittelspannungsnetzes mit Integration ausgewählter Funktionen der Netzleittechnik. - 199 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Die Anforderungen an die Regelungs- und Steuerungssysteme elektrischer Energiesysteme werden mit deutlich erhöhtem Anteil dezentraler Einspeisungen durch EEG Anlagen komplexer. Besonders in Mittelspannungsnetzen ist der Bedarf an einer besseren Überwachung und der Möglichkeit zum Eingriff durch die Leittechnik für Verteilnetze gestiegen. - Um existierende und neue Funktionen der Netzleittechnik weiterentwickeln bzw. entwerfen zu können, wird eine Entwicklungs- und Testumgebung benötigt. Aus diesem Grund wird in dieser Arbeit ein Modell eines Mittelspannungsreferenznetzes entworfen. Des Weiteren werden Netzleittechnikfunktionen zur Steuerung und Überwachung des Referenznetzes implementiert.
EMT Modellierung eines Mittelspannungsnetzes und Aufbau eines Teststands für Netzmonitoring. - 119 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Mit einem in den letzten Jahren deutlich gestiegenem Anteil dezentraler Einspeisungen durch EEG-Anlagen (BHKW-, Wind- und Photovoltaikanlagen) geraten die Energieversorgungsnetze besonders auf Mittelspannungsebene in den Fokus der Forschung. Generelle Fragen zu möglichen Auswirkungen und zur Netzbetriebsführung sind mit Hilfe spezieller Simulationswerkzeuge beantwortbar. Ein digitaler Echtzeitsimulator für die Untersuchung von elektromagnetisch transienten Phänomenen erlaubt die simultane Momentanwertüberwachung einer laufenden Simulation. - Für die kontinuierliche Überwachung der Simulationsergebnisse wurde im Rahmen dieser Arbeit ein System für Netzmonitoring realisiert. Das genannte System wird dahingehend erweitert, dass es die Bestimmung von Merkmalen der Elektroenergiequalität ermöglicht. In Verbindung mit dem Echtzeitsimulator gestattet das System zum einen die Analyse der Elektroenergiequalität in Mittelspannungsnetzen mit einem hohen Anteil an dezentralen Einspeisungen. Zum anderen kann es als Teststand für die Erprobung von zukünftigen Praktiken und Systemen einer Netz&Ohaak;überwachung und -regelung dienen.
EMT-Modellierung eines Mittelspannungsnetzes und Stabilitätsanalyse mit Berücksichtigung dezentraler Energiewandler. - 140 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Windräder und Solaranlagen, aber auch Brennstoffzellen, klassische Blockheizkraftwerke (BHKW) und Anlagen mit Kraftwärme-Kopplung (KWK) kommen in Deutschland immer häufiger vor Ort zum Einsatz. Als dezentral verteilte Anlagen zur Energieversorgung stellen sie eine Alternative zum zentralen Bezug von elektrischer Energie dar. Je nach Anschluss- und Vertragsbedingungen speisen sie überschüssige, oder die gesamte erzeugte Energie in das Netz. Eine vom VDE (Verein deutscher Elektroingenieure) in den Jahren 2003 und 2004 durchgeführte Studie mit dem Titel: "Elektrische Energieversorgung 2020" kommt zu dem Schluss, dass bei den derzeitigen, und absehbaren politischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen [2,3] die Nutzung erneuerbarer Energien sowie die, kombinierte Erzeugung von Strom und Wärme in KWK-Anlagen ein hohes Potential zur Einsparung von Primärenergie und CO2-Emissionen bieten. Es ist also davon auszugehen, dass sich das Aufkommen von dezentralen Energieversorgungsanlagen im kommenden Jahrzehnt noch deutlich erhöhen wird. Ziel dieser Arbeit ist es, die Auswirkung eines stark erhöhten Aufkommens dezentraler Energieversorger auf die Stabilität des elektrischen Versorgungsnetzes quantitativ zu untersuchen. Der Weg zur Erreichung dieses Ziels führt über die Erstellung eines Mittelspannungsnetzes mit Hilfe eines Digitalen Echtzeitsimulators. In dieses Netz sollen dezentrale Energieerzeuger implementiert, im Anschluss verschiedene Szenarien simuliert und die Auswirkungen auf verschiedene Stabilitätsfaktoren des Netzes abgeschätzt werden. Das Mittelspannungsnetz soll mit dem RealTimeDigitalSimulator der Firma RTDS Technologies erstellt werden. Dieses System ermöglicht die Simulation großer komplexer Netze in Echtzeit. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Mittelspannungsnetz erstellt, welches aus 2 Subsystemen besteht. Zum Einen ein 10-kV-, zum Anderen ein 20-kV-System beide Systeme sind über ein 110-kV-Ringsystem miteinander verbunden. Desweiteren wurde ein von RTDS geliefertes Modell einer Photovoltaikanlage parametriert, und in die Subnetze integriert. Als weitere dezentrale Einspeiser wurden als BHKWs ausgelegte Asynchronmaschinen in das Netz implementiert. Zur Lastmodellierung stehen sowohl statische (spannungsabhängige) als auch dynamische (spannungsunabhängige) Lasten zur Verfügung. Ebenso wurden teilweise Asynchronmaschinen verwendet um motorische Lasten zu simulieren. Bei den Untersuchungen wurde zwischen Langzeitstabilität, also der Frage, ob das Netz in gewissen Schalt- und Lastzuständen auf lange Sicht stabil bleibt, und Kurzzeitstabilität unterschieden. Bei der Kurzzeitstabilität wurden an den dezentralen Einspeisern Schaltvorgänge verursacht, und die Reaktionen der Betriebsmittel und des Netzes wurden beobachtet. Als Ergebnis lässt sich festhalten, dass das erstellte Netz für alle untersuchten Schalt- und Lastkonfigurationen stabil ist. Selbst extreme Situationen wie sehr hohe Einspeiseleistung bei nur sehr geringer Last beeinträchtigten die Stabilität des Netzes nicht. Weiterhin ist zu sagen, dass das Netz im Hinblick auf die untersuchten transienten Phänomene stabil ist. Es konnten mit den dezentralen Einspeisern keine Phänomene erzeugt werden, durch die die Stabilität des Netzes ernsthaft in gefährdet werden konnte. Einschränkend ist zu sagen, dass das erstellte Netz in seinem jetzigen Zustand sehr stabil ist. Weitere Untersuchungen könnten mit der Verringerung der Kurzschlussleistung des übergeordneten Netzes, oder mit der Verringerung der Übertragungskapazität einzelner oder aller Leitungen gemacht werden. Weiterhin ist zu sagen, dass das RTDS-System nur bedingt dazu geeignet ist die Stabilität von Mittelspannungsnetzen mit einer Spannungsebene kleiner 110 kV zu untersuchen. Es wurde ausgeführt dass sich ein 10-, oder 20-kV-System nicht über das gesamte zur Verfügung stehende Rechensystem ausdehnen lässt. Auch die Anzahl der Betriebsmittel, die in einem Subsystem installiert werden kann ist beschränkt. Somit lassen sich die Wirkungen sehr vieler dezentraler Energieerzeuger untereinander und auf das Netz mit dem RTDS nur bedingt simulieren.
Analyse, Aufbau und Optimierung der Geschäftsprozesse in einem Kompetenzzentrum am Beispiel Ilmenau Energy Center of Competence. - IV, 92 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
In dieser Diplomarbeit werden die Geschäftsprozesse eines Kompetenzzentrums aufgebaut und analysiert. Dies wird speziell auf das Ilmenau Energy Center of Competence (IECC) bezogen, welches von der TU Ilmenau und ortsansässigen Unternehmen gegründet werden soll. Ziel der Arbeit ist zum Einen der Aufbau der Geschäftsprozesse nach der international gültigen Norm DIN EN ISO 9001, so dass später eine weitere Qualifizierung beziehungsweise Optimierung dieser möglich ist. Zum Anderen werden dazu eine mögliche Struktur des IECC erarbeitet sowie eine Wertschöpfungs- und SWOT-Analyse durchgeführt, um den zukünftigen Nutzen und Erfolg des IECC einzuschätzen und zu bewerten. Des Weiteren werden ein Implementierungs- und Aktionsplan erstellt, um die Geschäftsprozesse des IECC in die der TU Ilmenau und Unternehmen einzubinden.
Simulation des Strommarktes unter Verwendung der Petrinetze. - VI, 84 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Im Zuge der Liberalisierung der Energiemärkte und der Osterweiterung der Europäischen Union werden die Energieversorgungssysteme immer komplexer. Die Bildung von Modellen zur Beschreibung der komplexen mathematischen Vorgänge des Gesamtsystems unter Berücksichtigung der transporttechnischen Infrastruktur ist hierbei von Nöten. Im Mittelpunkt steht dabei die Vorhersage der Preisentwicklung und den vorhandenen Netzkapazitäten mit ihren Engpässen. Auf Grund von Abstraktion, Übersichtlichkeit und Nachvollziehbarkeit werden im Rahmen dieser Arbeit die Länder Deutschland, Polen und Tschechien als Referenzländer für das gesamte europäische Verbundsystem betrachtet. - Petrinetze gelangen auf Grund ihrer graphischen Abstraktion von komplexen Vorgängen in den Fokus der Forschung. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Petrinetze auf ihre Anwendbarkeit als Modell zur Beschreibung des Energietransportes unter Berücksichtigung der Marktpreissituationen geprüft und ein Simulator zur Preisberechnung für elektrische Energie entwickelt werden. Die Preisbildung erfolgt über das Merit-Order-Modell. - Es ist zu prüfen, ob das zu erstellende Petrinetzmodell den Bezug elektrischer Energie aus Nachbarländern so optimieren kann, dass ein günstiger Preis unter Berücksichtigung der Transportkapazitäten an den Länderkuppelstellen resultiert.
Untersuchung der systemtechnischen und volkswirtschaftlichen Integration des Engpassmanagements in das vorhandene Verbundsystem. - 94 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Ein zunehmender Stromhandel in Europa verursacht grenzüberschreitende Lastflüsse, als deren Ergebnis Übertragungsengpässe auftreten können. Für die Bewirtschaftung dieser Netzengpässe und die Verteilung der Netzkapazitäten kommen heute in Europa verschiedene Verfahren zum Einsatz. In dieser Arbeit wird der Begriff des Engpassmanagements erläutert, sowie die angewendeten Methoden beschrieben und analysiert. Anschließend erfolgt die Bewertung der einzelnen Engpassmanagementverfahren. Die verwendeten Bewertungskriterien entsprechen dabei den Forderungen der Europäischen Union zum Errichten eines Internal Electricity Market (IEM) in Europa. Der Fokus der Untersuchung richtet sich auf das Verfahren Explizit Auktion, Implizit Auktion und Open Market Coupling (OMC) und den Vergleich mit dem Straßenverkehrsmodell. Anschließend erfolgt die detaillierte Beschreibung des Verfahrens Explizit und Implizit Auction hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, der praktischen Durchführung, möglicher Vor- und Nachteile sowie Besonderheiten in der Anwendung. Des Weiteren wird das Verfahren OMC als Kombination der beiden oben genannten Verfahren hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Durchführung beschrieben. Durch die Analyse des Verkehrsmodells kann im Fazit festgestellt werden, dass das Straßenverkehrsmodell nicht geeignet für das Energiehandelssystem ist. Aus den Ergebnissen dieser Gegenüberstellung werden die Schlussfolgerungen hinsichtlich der Effizienz und Wirtschaftlichkeit der heute verwendeten Engpassmanagementverfahren abgeleitet.
Modellierung dezentraler Energieerzeuger für die Simulation der Mittelzeitdynamik elektrischer Versorgungssysteme. - 93 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007
Regenerative Energien allgemein und Windkraft im Speziellen erlangen zunehmende Bedeutung in der Energieversorgung und haben durch ihre stochastische und unabhängige Einspeisung Einfluss auf das dynamische Verhalten von Elektroenergiesystemen. Zur Untersuchung dieser Phänomene ist die Bereitstellung von Simulationsmodellen notwendig. Besondere Bedeutung hat dabei die Dynamik im Mittelzeitbereich größer eine Sekunde bis mehrere Minuten, da sich zum einen die Dargebotsschwankungen der Windenergie vor allem im Minuten- bis Sekundenbereich ausbilden und zum anderen die charakteristischen Zeitkonstanten sowohl der energetischen Wandlungskette als auch der Regelung dieselbe Größenordnung besitzen. Die Primär- und Sekundärregelung konventioneller Kraftwerke, die unter Umständen Regelenergie im Elektroenergiesystem bereitstellen müssen, wirken ebenfalls in diesem Zeitbereich. - Windkraftanlagen existieren in einer großen Vielfalt. Unterschiedliche Anlagenkonzepte sowie verschiedene Anlagengrößen bestimmen ihr dynamisches Verhalten. Zur Modellierung wurden daher ein Überblick und die Systematisierung der möglichen Anlagenausführungen erstellt sowie deren Grundlagen erläutert. Als für die Simulation interessant wurden Anlagen im Leistungsbereich größer 500 kW bis 5 MW ermittelt, da diese den größten Anteil heute errichteter Anlagen darstellen. Dies sind fast ausschließlich dreiblättrige, drehzahlvariable Anlagen mit Blattwinkel-Regelung. - Um eine breite Anzahl von Anlagen zu modellieren, wurden Modelle abschnittsweise und modular anhand ihrer physikalischen Wirkungskette implementiert. Dies erlaubt die Simulation unterschiedlicher Anlagenkonzepte durch Zusammensetzung der unterschiedlichen Blöcke. - Zur Modellbildung wurden bereits in der Literatur vorhandene Modelle aufgegriffen und auf die Zielstellung angepasst. Überdies wurden aufgrund unterschiedlicher Anforderungen und Rahmenbedingungen alternative Modellansätze erarbeitet und umgesetzt. - Es wurde eine Modellbibliothek erarbeitet, die Untersuchungen mit unterschiedlichen Zielstellungen erlaubt. So konnten unterschiedliche Modellvarianten, z.B. für das aerodynamische Verhalten oder den mechanischen Triebstrang, implementiert werden. - Mittels erster Simulationen konnte die prinzipielle Funktionsfähigkeit von Teilmodellen demonstriert werden. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass Anlagenparameter, insbesondere die Auswahl der Regler und die Zeitkonstanten, einen signifikanten Einfluss auf das Modellverhalten haben und einer weiteren detaillierten Untersuchung bedürfen
Ersatz der Stationsleit- und Schutztechnik des dynamischen Netzmodells der TU Ilmenau, FG EEV mit moderner Digitaltechnik nach IEC 61850. - 86 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007
In dieser Arbeit werden die Vorgehensweise und die Realisierung des Ersatzes der Stationsleit- und Schutztechnik eines ausgewählten Abgangs im dynamischen Netzmodell der Technischen Universität Ilmenau, FG Elektrische Energieversorgung vorgestellt. Die neue digitale Technik arbeitet nach IEC 61850. Es wird das Stationsleitsystem SICAM PAS der Siemens AG eingesetzt. Als erstes werden die schaltungstechnischen Gegebenheiten analysiert. Aufbauend darauf erfolgt die Auswahl des Abgangs bei dem die Stationsleit- und Schutztechnik ersetzt werden soll. Danach werden die einzusetzenden Komponenten vorgestellt. Anschließend wird das Engineering des nötigen Stationsleit/Schutzschrankes durchgeführt. Es erfolgt die Parametrierung des Switch, der IEC 61850 konformen Geräte und des Stationsleitrechners mit verschiedenen Softwarepaketen der Siemens AG. Alle Parameter sowie die Schaltschrankunterlagen sind in einer Dokumentation zusammengefasst.
Entwurf eines integrierten Verfahrens zur Unterstützung von Entscheidungen des Asset-Managements für elektrische Hoch- und Höchstspannungsnetze. - 80 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007
Im Rahmen der unterschiedlichen Anforderungen an Betreiber elektrischer Energienetze (Aufrechterhaltung der Versorgungsqualität, Bestehen im internationalen Vergleich, Netzsicherheit und Instandhaltung, marktwirtschaftlich orientiertes Arbeiten) steht die Instandhaltung von Betriebsmitteln im Zentrum dieser Arbeit. Es wird ein geeignetes Bewertungsverfahren zur Ermittlung von Instandhaltungskosten unter der Berücksichtigung der Ausfallswahrscheinlichkeit von Betriebsmitteln erstellt werden. Als Grundlage wurde eine zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltungsstrategie gewählt (Reliability Centered Maintenance). - Mit Hilfe einer geeigneten Software (INTEGRAL) und eines Auswerteverfahrens wurden die Daten für die Instandhaltung von elektrischen Hochspannungsnetzen für einen ausgewählten Netzabschnitt ausgewertet. Dabei wurde festgestellt, dass es nicht möglich ist, die Daten im gewünschten Umfang auszuwerten um daraus exakte Vorhersagen für die Instandhaltungskosten zu treffen. Dies liegt zum einen an einer unzureichenden Datenlage und zum anderen an deren Unübersichtlichkeit in der Darstellung. - Um dieses Problem zu umgehen, wurde ein Bewertungssystem erstellt, das keiner Zuverlässigkeitskennwerte der Betriebsmittel bedarf und die Faktoren Wichtigkeit, Kosten und Zustand bestehender Anlagen verknüpft und bewertet. Da die Ausgaben für die Instandhaltung ein hohes Kosteneinsparpotenzial in sich trägt, muss es für Netzbetreiber zukünftig das Ziel sein, entsprechende Bewertungsverfahren zu verbessern, um die immer wieder anfallenden Kosten weiter zu minimieren. Mit dieser Arbeit soll ein Anstoß in diese Richtung gegeben werden.
Ansatz zur Anbindung privater Haushalte an den liberalisierten Strommarkt mittels einer Energieagentur. - 105 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007
Steigende Strompreise, die Zunahme an dezentralen Energieeinspeisungen und das aufkommende Umweltbewusstsein der politischen Entscheidungsträger und der Endverbraucher erfordern neue Konzepte in der Energieversorgung. In dieser Arbeit wird ein Verfahren entwickelt, in dem der kleine Endverbraucher im Haushaltsbereich Zugang zum Strommarkt erhält und somit Einfluss auf seine Strombezugskosten bekommt. Die konzipierte eAgency arbeitet auf Grundlage des Demand Side Managements (DSM), d.h. sie versucht den Verbrauch ihrer Kunden an die Stromerzeugung anzupassen. Im ersten Teil der Arbeit werden die Aufgaben analysiert, welche einen Energiedienstleister definieren. Dazu zählen das Bilanzkreis- und das Fahrplanmanagement. Ausgehend von den gesetzlichen Reglementierungen werden Übersichtsschemata für diese Prozesse erstellt. Neben der Beschreibung der Strombeschaffungsoptimierung durch das Portfolio- und Risikomanagement liegt ein Schwerpunkt auf dem Strommarkt sowie dem Handel an diesem. Betrachtet werden die Strombörse, der OTC-Markt (Over the counter) und der Regelleistungsmarkt. Etwas abgegrenzt davon steht das DSM, dessen Grundlagen ebenfalls im ersten Teil erläutert werden. Das DSM hat jedoch größere Bedeutung für den zweiten Teil, der Umsetzung der oben genannten Aufgaben in der eAgency, weil ihre Hauptaufgabe darin besteht, den Endkunden über die eBox die Möglichkeit zu geben, den Stromverbrauch zu steuern. Die Ausführungen konzentrieren sich vorwiegend auf die Anbindung der Privathaushalte an den Strommarkt über eine Domestic e-Agency. Als Erweiterung des Modells wird die Versorgung von Einzelhandelsfilialen im Lebensmittelsektor durch eine Commercial eAgency untersucht. Ziel dieses Abschnittes ist die Bestimmung der organisatorischen Struktur, der Untersuchung der Wirtschaftlichkeit und die Analyse der technischen Grenzen einer solchen eAgency. Aus diesen Betrachtungen resultiert, dass dieses neue Verfahren zur Stromversorgung wirtschaftlich und technisch realisierbar ist. Die Verteilung der eAgencies und die dazugehörigen Bilanzkreise richten sich nach den bestehenden Regelzonen der Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB). Vier zentrale Agenturen verwalten eine Vielzahl von regionalen Agenturen, wobei jede Agentur zwischen 4.000 und 50.000 Endkunden betreut. Ein entscheidender Aspekt dieser Arbeit ist, dass die eAgency den Hauptteil ihres Umsatzes nicht durch den Stromhandel sondern die Stromversorgung mit physikalischer Lieferung erzielt. Die jährlichen Einnahmen aus der Stromversorgung übersteigen die Einnahmen aus dem Stromhandel um ein Vielfaches.
Untersuchung der Wechselwirkung schneller Netzregler (FACTS) auf die Leistungs-Frequenzregelung elektrischer Verbundsysteme. - 129 S Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
Moderne Netzregler, so genannte FACTS (Flexible AC Transmission Systems), können den Leistungsfluss schneller regeln als herkömmliche Technologien. Ermöglicht wird dies durch leistungselektronische Bauteile. Da sie dadurch aber im gleichen Zeitbereich wie die Leistungs-Frequenz-Regelung der Kraftwerke wirken können, kann dies zu Wechselwirkungen führen. In dieser Arbeit wird als Beispiel für solch einen schnellen Netzregler der TCPST (Thyristor Controlled Phase Shifting Transformer) verwendet. Ein Netzmodell wird entworfen und die Wechselwirkung des TCPST mit der Leistungs-Frequenz-Regelung in diesem Netz untersucht. In den Stabilitätsuntersuchungen dieser Arbeit wird zum einen auf Instabilitäten aufgrund falsch gewählter Reglerparameter eingegangen, zum anderen wird der Ansatz einer Eigenwertanalyse präsentiert. Mit Hilfe einer derartigen Analyse soll die dynamische Stabilität des Systems, zum Beispiel in der Übergangsphase nach einem Lastsprung, beobachtet werden.
Analyse und Simulation des mittel- und osteuropäischen Energiemarktes. - 110 S Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
Der osteuropäische Energiemarkt rückt durch die EU-Osterweiterung und den fortschreitenden Liberalisierungsprozess immer mehr in den Fokus von Investoren und Stromhändlern. Damit steigt das Interesse an Analysen und Marktmodellen für diesen neuen Markt. - Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Analyse der Energiemärkte der Tschechischen Republik, der Slowakei, Polens und Österreichs. Im Mittelpunkt der Analyse stehen dabei fundamentale Faktoren. Mit Kenntnis der Besonderheiten der Energieerzeugung lässt sich ein Fundamentalmodell - das Merit Order Modell erstellen. - Damit die Märkte in Interaktion treten können müssen auch Engpässe bei Übertragungsleitungen zwischen den Ländern und deren Management berücksichtigt werden. Das Ziel der Arbeit ist, den Einfluss der Energiemärkte Osteuropas auf den deutschen Energiemarkt zu quantifizieren.
Wirtschaftliche Bewertung von Maßnahmen zum Engpassmanagement. - 137 S Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
Ein zunehmender Stromhandel in Europa verursacht grenzüberschreitende Lastflüsse, als deren Ergebnis Übertragungsengpässe auftreten können. Für die Bewirtschaftung dieser Netzengpässe und die damit verbundene Verteilung der Netzkapazitäten kommen heute in Europa verschiedene Verfahren zum Einsatz. In dieser Arbeit wird der Begriff des Engpassmanagements erläutert, sowie die angewendeten Methoden beschrieben und analysiert. - Darauf basierend erfolgt die Bewertung der einzelnen Engpassmanagementverfahren. Die verwendeten Bewertungskriterien entsprechen dabei den Forderungen der Europäischen Union zum Errichten eines Internal Electricity Market (IEM) in Europa. Der Fokus der Untersuchungen richtet sich vorwiegend auf die Explicit Auction und die Implicit Auction. Der theoretische Vergleich dieser beiden Methoden geschieht unter der Annahme des Modells des perfekten Marktes. Anschließend erfolgt die detaillierte Beschreibung der Explicit Auction und der Implicit Auction hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, der praktischen Durchführung, möglicher Vor- und Nachteile sowie Besonderheiten in der Anwendung. Des Weiteren wird das Verfahren des Open Market Coupling als Kombination der beiden oben genannten Verfahren hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Durchführung beschrieben. Den Abschluss der Arbeit bildet der direkte Vergleich einer Explicit Auction und einer Implicit Auction mit Hilfe real existierender Daten. Die Explicit Auction an der deutsch-tschechischen Grenze bildet dabei die Ausgangsituation für diese Untersuchungen. Aus den Ergebnissen dieser Gegenüberstellung werden Schlussfolgerungen hinsichtlich der Effienz und Wirtschaftlichkeit der heute verwendeten Engpassmanagementverfahren abgeleitet.