Planerische Bestimmung von Randbedingungen zur Steuerung von Blindleistungsquellen an Knoten von Mittelspannungsnetzen

Haslbeck, Matthias Reinhard GND

This work presents a method for the control of reactive power sources with connection point in the medium-voltage level to compensate the reactive power balance of individual medium-voltage networks. It is based on an analytical evaluation of the network where voltage and current constraints are taken into account. The control method differs from other models among others in that it uses network planning approaches and does not describe pure state optimization (regulation approach) of network operation. The developed algorithm enables the simultaneous call-up of reactive power from several reactive power sources with connection point in the medium-voltage level, which has not been considered until now due to the lack of observability of this voltage level (only few measurement equipment). A differentiated consideration of decoupled voltage levels and operating points of the network group is used in order to make the best possible use of the reactive power potential of the sources. The control parameters, which describe the distribution and maximum level of a reactive power demand, are determined via a linear optimization. The method is evaluated by network simulations and use of the source typ „company with compensation system“.

Diese Arbeit stellt ein Verfahren zur planerischen Bestimmung von Randbedingungen zur Steuerung von Blindleistungsquellen mit Anschlusspunkt in der Mittelspannungsebene zum Ausgleich der Blindleistungsbilanz einzelner Mittelspannungsnetze vor. Es beruht auf einer analytischen Bewertung des Netzes, bei der Spannungs- und Stromrestriktionen berücksichtigt werden. Das Steuerungsverfahren unterscheidet sich von anderen Modellen vor allem dadurch, dass es Ansätze der Netzplanung verwendet und keine reine Zustandsoptimierung (Regelungsansatz) des Netzbetriebs beschreibt. Der entwickelte Algorithmus ermöglicht den gleichzeitigen Abruf von Blindleistung aus mehreren Blindleistungsquellen mit Anschlusspunkt in der Mittelspannungsebene, was bis dato aufgrund der fehlenden Beobachtbarkeit dieser Spannungsebene (kaum Messtechnik) nicht in Erwägung gezogen wird. Zum Einsatz kommt eine differenzierte Betrachtung von entkoppelten Spannungsebenen und Arbeitspunkten der Netzgruppe, um das Blindleistungspotenzial der Quellen bestmöglich auszunutzen. Die Steuerparameter, die die Verteilung und maximale Höhe eines Blindleistungsabrufs beschreiben, werden über eine lineare Optimierung ermittelt. Das Verfahren wird beispielhaft am Blindleistungsquellentyp „Betrieb mit Kompensationsanlage“ mittels Netzsimulationen evaluiert.

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Matthias, Haslbeck: Planerische Bestimmung von Randbedingungen zur Steuerung von Blindleistungsquellen an Knoten von Mittelspannungsnetzen. Clausthal-Zellerfeld 2020.

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