NIchtlineares dynamisches Last-/Generatormodell mit leistungselektronischem Interface in aktiven Verteilnetzen zur Leistungskoordination in Übertragungsnetzen

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Johanna M.A. Myrzik
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 167470000

• Erstellungsjahr: 2019

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen dieses Teilprojektes werden Regelungsverfahren für aktive Verteilnetze entwickelt. Diese Verfahren nutzen die Regelbarkeit dezentraler Erzeuger, flexibler Lasten und Speicher zur Stützung der Stabilität des Energieversorgungssystems durch die Regelung von spannungsebenenübergreifenden Wirk- und Blindleistungsflüssen. Zudem werden in diesem Teilprojekt dynamische Modelle aktiver Verteilnetzen mit IKT-gestützter Wirk- und Blindleistungskoordination angefertigt, mit denen simulative Stabilitätsuntersuchungen weiträumiger Energieversorgungssystemen ermöglicht werden. Zudem werden Verfahren zur Bewertung der Flexibilität aktiver Verteilnetze zur Anpassung ihrer spannungsebenenübergreifenden Leistungsflüsse entworfen und erprobt. Das Teilprojekt verfolgt folgende Ziele: 1) Entwicklung eines Konzeptes zur spannungebenenübergreifenden Überwachung, Schutz und Regelung eines Energieversorgungssystems unter kommunikationstechnischer Einbindung aktiver Verteilnetze; 2) Entwurf und Implementierung eines Verteilnetzmodells inklusive dynamischer Modelle dezentraller Erzeuger, Lasten und Speicher zur Entwicklung und Bewertung von Verteilnetzregelungsverfahren mittels numerischer Simulationen im Zeitbereich; 3) Entwicklung eines innovativen, spannungebenenübergreifenden Regelungsverfahrens zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen mittels der koordinierten Regelung dezentraler Erzeuger, Speicher, und Lasten auf Verteilnetzebene; 4) Entwicklung eines Ersatzmodells zur Abbildung des dynamischen Verhaltens aktiver Verteilnetze unter Berücksichtigung der Verteilnetzregelung in Stabilitätsuntersuchungen weiträumiger Energieversorgungssystemen; 5) Einbindung des Modells in eine spannungebenenübergreifende Kosimulation zur Untersuchung des Einflusses neuartiger Verteilnetzregelstrukturen auf das dynamische Verhalten des Gesamtsystems; 6) Entwicklung eines Verfahren zur Ermittlung der Regelflexibilität eines Verteilnetzes auf Basis von Prognosen zeitvarianter Einflussfaktoren unter Berücksichtigung von Unsicherheiten. Mit der Bearbeitung dieses Teilprojektes soll ein Beitrag zur Erfüllung der Zielsetzungen der Bundesregierung geleistet werden um im Interesse des Klima- und Umweltschutzes, eine nachhaltige Entwicklung der Energieversorgung zu ermöglichen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• “Validation of ICT-based protection and control applications in electric power systems”, PowerTech, 2015 IEEE Eindhoven, Eindhoven, 2015
  A. Kubis, L. Robitzky, M. Kuech, S. C. Müller, B. Jablkowski, H. Georg, N. Dorsch, S. Krey, C. Langesberg, D. Surmann, D. Mayorga, C. Rehtanz, U. Häger, O. Spinczyk, C. Wietfeld, C. Weihs, U. Ligges, J. Myrzik, J. Götze
  
• “Probabilistic determination of the operational flexibility of active distribution networks with high penetration of full-converter interfaced renewable distributed generation units”, 50th International Universities Power Engineering Conference (UPEC), Stoke on Trent, 2015
  D. Mayorga Gonzalez and J. Myrzik
  
• “Distribution Network Control Scheme for Power Flow Regulation at the Interconnection Point between Transmission and Distribution System”, IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies (ISGT) - Asia, Melbourne, Australia, Nov./Dez. 2016
  D. Mayorga Gonzalez, L. Robitzky, S Liemann, U. Häger.; C. Rehtanz; J. Myrzik
  
• “ICT-based integration of active distribution networks in the monitoring and control systems of future transmission networks”, VDE Kongress 2016, Internet der Dinge, Mannheim, Germany, November 2016
  D. Mayorga Gonzalez, L. Robitzky, A. Kubis, S. Böcker, J. Myrzik, C. Rehtanz, and C. Wietfeld
  
• “Integration of Smart Grid Technologies for Voltage Regulation in Low Voltage Distribution Grids”, IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies (ISGT) - Asia, Melbourne, Australia, Nov./Dez. 2016
  B. Nasiri; A. Ahsan; D. Mayorga Gonzalez, C. Wagner; U. Häger, C. Rehtanz
  
• “Dynamic behavior of active distribution networks with DSO-TSO interconnection power flow control” IREP’2017 Symposium, Espinho, Portugal, Aug. 2017
  D. Mayorga Gonzalez, L. Robitzky, U. Häger, C. Rehtanz, J. Myrzik
  
• “Impact of Active Distribution Networks on Voltage Stability of Electric Power Systems” IREP’2017 Symposium, Espinho, Portugal, Aug. 2017
  L. Robitzky, D. Mayorga Gonzalez, C. Kittl, C. Strunck, S. C. Müller, U. Häger, J. Myrzik, Christian Rehtanz
  
• “Determination of the Time-Dependent Flexibility of Active Distribution Networks to Control Their TSO-DSO Interconnection Power Flow” 20th Power Systems Computation Conference (PSCC), Dublin, Ireland, 2018
  D. Mayorga Gonzalez, J. Hachenberger, J. Hinker, F. Rewald, U. Häger, C.Rehtanz, J.Myrzik