Vergleich von RMS und EMT Modellen für umrichterbasierte Erzeugungsanlagen

Masterarbeit, Studienarbeit, Bachelorarbeit

Hintergrund

Traditionell werden dynamische Untersuchungen in Energiesystemen in elektromagnetische und elektromechanische Vorgänge unterteilt, die jeweils für unterschiedliche Zeitfenster relevant sind. Entsprechend wurde für schnelle elektromagnetische Vorgänge auf EMT-Simulationen (engl. electromagnetic transients) und für die etwas langsameren elektromechanischen Vorgänge auf Phasoren-Simulationen (RMS, engl. root mean square) zurückgegriffen. Stabilitätsuntersuchungen in Energiesystemen wer-den klassisch mit RMS-Simulationen durchgeführt, unter der Annahme, dass die elektromechanischen Vorgänge von großen konventionellen Kraft-werken die Stabilität dominieren.

Da konventionelle Kraftwerke zunehmend abgeschaltet und durch Erneuerbare-Energie-Anlagen (EE-Anlagen) ersetzt werden, ist die Wahl der Simulationsart für Stabilitätsuntersuchungen in EE-dominierten Systemen nicht mehr eindeutig. EE-Anlagen werden in der Regel über Umrichter ans Netz angeschlossen, deren dynamisches Verhalten wesentlich schneller ist als das von konventionellen Kraftwerken, die über Synchrongeneratoren in das Netz speisen.

Aufgabe

Im Rahmen der Arbeit sollen die folgenden Teilaufgaben bearbeitet werden:

• Literaturrecherche zur Modellierung von umrichterbasierten Erzeu-gungsanlagen in RMS und EMT

• Implementieren eines RMS-Modells in Matlab/Simulink

• Verifikation des Modells

• Implementieren des Modells in einer bestehenden Simulationsumge-bung in Matlab/Simulink

• Vergleich des RMS-Modells mit einem bestehenden EMT-Modell