Modellierung frequenzabhängiger Lasten für dynamische Netzuntersuchungen

Masterarbeit, Studienarbeit, Bachelorarbeit

Hintergrund

Das Energiesystem durchläuft einen grundlegenden Wandel. Während der Fokus jedoch auf der Energieer-zeugung liegt (Ersetzen von konventionellen Kraftwer-ken durch Erneuerbare-Energie-Anlagen), werden die großen Änderungen bei elektrischen Lasten häufig ver-nachlässigt. Dabei werden sowohl Erzeugungsanlagen als auch Lasten immer häufiger über Umrichter an das Netz angeschlossen (z.B. beim Laden von Elektrofahr-zeugen), was großen Einfluss auf die Netzdynamik und -stabilität hat. Werden die Lasten wie bisher üblich nur als statische Lasten mit konstanter Impedanz (Z), Strom (I) oder Wirkleistung (Z) nachgebildet oder als dynamische motorische (rotierende) Lasten, kann dies zu Unge-nauigkeiten bis hin zu groben Fehlern in dynamischen Netzsimulationen führen. Diese dynamischen Simulationen spielen eine wichtige Rolle bei der Beurteilung von Stabilität in zukünftigen Energiesystemen.

Aufgabe

Im Rahmen der Arbeit sollen die folgenden Teilaufgaben bearbeitet werden:

• Literaturrecherche zur Modellierung von Lasten, insbesondere hin-sichtlich der Frequenzabhängigkeit und Parametrierung

• Modellieren einer frequenzabhängigen Last für das Mittel- und Hoch-spannungsnetz in Matlab/Simulink

• Verifikation des Lastmodells in einem reduzierten Benchmark-Netz

• Testen des Lastmodells in einer bestehenden Simulationsumgebung in Matlab/Simulink

• Vergleich mit statischen und motorischen Lastmodellen (Thematisch passendes Proseminar möglich!)