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Grundmodule - Siemens

Date post: 22-Nov-2021
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Grundmodule für die Planung und Betriebsführung von elektrischen Netzen Mit diesen Berechnungsmethoden kann die Planung, die Auslegung und die Betriebsführung in elektrischen Übertragungs-, Verteilungs- und In- dustrienetzen durchgeführt werden. Die dabei untersuchten Netze können beliebig komplex sein. Die folgenden Module sind verfügbar: · Lastfluss symmetrisch · Lastfluss unsymmetrisch · Kurzschluss 3-phasig · Kurzschluss 2-phasig und Erdschluss 2-phasig · Erdschluss 1-phasig Lastfluss symmetrisch Die symmetrische Lastflussberechnung ist ein wirkungsvolles Werkzeug zur Berechnung des Betriebsverhaltens in elektrischen Netzen. Mit diesem Berechnungsverfahren lässt sich der Leistungsfluss von den Generatoren über Leitungen und Transformatoren zu den Leistungsabnehmern ermitteln. Bild 1: Zweigergebnisse Lastflussberechnung In PSS ® SINCAL sind verschiedenste Al- gorithmen zur Lösung des Lastfluss- problems verfügbar (Stromiteration, Newton Raphson und Admittanzmatrix). Bei der Implementierung der Lastfluss- verfahren wurde besonderer Wert auf deren Robustheit gelegt. Damit kann auch unter schwierigsten Bedingun- gen, wie mehreren Einspeisungen, vie- len Generator- und Transformatorreg- lern, schlechten Versorgungsspannun- gen usw., das Lastflussproblem gelöst werden. Funktionsmerkmale der Lastflussberechnung · Die Lastflussberechnung ist für alle elektrischen Netze geeignet. Es können sowohl Übertragungs- und Verteilungsnetze als auch Industrie- netze simuliert werden. · Die Lastflussberechnung kann be- liebige isolierte Netzwerke zur glei- chen Zeit verarbeiten. · Es werden beliebig viele Einspei- sungen und Generatoren unter- stützt. · Spannungsregler können eine opti- male Stufenstellung berechnen, die Regelung kann auch für einen wei- ter entfernten Knoten durchgeführt werden. · Phasenschieber sind ebenfalls nachbildbar. · Für Generatoren und Einspeisungen kann der zulässige Arbeitsbereich (P/Q) definiert werden. Darüber hinaus wird der Leistungstransfer zwischen verschiedenen Netz- bereichen mit vorgegebener Zonen- austauschleistung unterstützt. · Für alle Betriebsmittel kann ein Er- richtungs- und Stilllegungsdatum definiert werden, welches von der Lastflussberechnung berücksichtigt wird. · Im Lastfluss werden Lasttypen mit unterschiedlicher Spannungshäu- figkeit unterstützt. Lastfluss unsymmetrisch Die unsymmetrische Lastflussberech- nung stellt eine erweiterte Form der symmetrischen Lastflussberechnung dar. Analog zur symmetrischen Last- flussberechnung wird der Leistungs- fluss von Generatoren über Leitungen und Transformatoren zu den Leis- tungsabnehmern ermittelt, hierbei al- lerdings pro Phase. Die Erfassung und Darstellung des Netzes erfolgt weiterhin einphasig. Al- leine durch die Definition der An- schlussart entsteht ein unsymmetri- sches Netz. Bild 2: Phasenauswahl bei einer Last Zur erweiterten unsymmetrischen Mo- dellierung der Netzelemente können zusätzlich zu den Mitsystemdaten auch die Gegen- und Nullsystemdaten an- gegeben werden. Grundmodule PSS®SINCAL siemens.de/power-technologies
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Page 1: Grundmodule - Siemens

Grundmodule für die Planung undBetriebsführung von elektrischenNetzenMit diesen Berechnungsmethodenkann die Planung, die Auslegung unddie Betriebsführung in elektrischenÜbertragungs-, Verteilungs- und In-dustrienetzen durchgeführt werden.Die dabei untersuchten Netze könnenbeliebig komplex sein.

Die folgenden Module sind verfügbar:

· Lastfluss symmetrisch

· Lastfluss unsymmetrisch

· Kurzschluss 3-phasig

· Kurzschluss 2-phasig und Erdschluss2-phasig

· Erdschluss 1-phasig

Lastfluss symmetrischDie symmetrische Lastflussberechnungist ein wirkungsvolles Werkzeug zurBerechnung des Betriebsverhaltens inelektrischen Netzen. Mit diesemBerechnungsverfahren lässt sich derLeistungsfluss von den Generatorenüber Leitungen und Transformatorenzu den Leistungsabnehmern ermitteln.

Bild 1: Zweigergebnisse Lastflussberechnung

In PSS®SINCAL sind verschiedenste Al-gorithmen zur Lösung des Lastfluss-problems verfügbar (Stromiteration,Newton Raphson undAdmittanzmatrix).

Bei der Implementierung der Lastfluss-verfahren wurde besonderer Wert aufderen Robustheit gelegt. Damit kannauch unter schwierigsten Bedingun-gen, wie mehreren Einspeisungen, vie-len Generator- und Transformatorreg-lern, schlechten Versorgungsspannun-gen usw., das Lastflussproblem gelöstwerden.

Funktionsmerkmale derLastflussberechnung· Die Lastflussberechnung ist für alle

elektrischen Netze geeignet. Eskönnen sowohl Übertragungs- undVerteilungsnetze als auch Industrie-netze simuliert werden.

· Die Lastflussberechnung kann be-liebige isolierte Netzwerke zur glei-chen Zeit verarbeiten.

· Es werden beliebig viele Einspei-sungen und Generatoren unter-stützt.

· Spannungsregler können eine opti-male Stufenstellung berechnen, dieRegelung kann auch für einen wei-ter entfernten Knoten durchgeführtwerden.

· Phasenschieber sind ebenfallsnachbildbar.

· Für Generatoren und Einspeisungenkann der zulässige Arbeitsbereich(P/Q) definiert werden. Darüber

hinaus wird der Leistungstransferzwischen verschiedenen Netz-bereichen mit vorgegebener Zonen-austauschleistung unterstützt.

· Für alle Betriebsmittel kann ein Er-richtungs- und Stilllegungsdatumdefiniert werden, welches von derLastflussberechnung berücksichtigtwird.

· Im Lastfluss werden Lasttypen mitunterschiedlicher Spannungshäu-figkeit unterstützt.

Lastfluss unsymmetrischDie unsymmetrische Lastflussberech-nung stellt eine erweiterte Form dersymmetrischen Lastflussberechnungdar. Analog zur symmetrischen Last-flussberechnung wird der Leistungs-fluss von Generatoren über Leitungenund Transformatoren zu den Leis-tungsabnehmern ermittelt, hierbei al-lerdings pro Phase.

Die Erfassung und Darstellung desNetzes erfolgt weiterhin einphasig. Al-leine durch die Definition der An-schlussart entsteht ein unsymmetri-sches Netz.

Bild 2: Phasenauswahl bei einer Last

Zur erweiterten unsymmetrischen Mo-dellierung der Netzelemente könnenzusätzlich zu den Mitsystemdaten auchdie Gegen- und Nullsystemdaten an-gegeben werden.

GrundmodulePSS®SINCAL

siemens.de/power-technologies

Page 2: Grundmodule - Siemens

Die Ergebnisse der unsymmetrischenLastflussberechnung (Ströme, Span-nungen) werden pro Phase bereit ge-stellt. Zusätzlich steht bei den Knoten-und Anschlussergebnissen der Sym-metriefaktor zur Verfügung.

KurzschlussDie Kurzschlussberechnung wird zurAnlagendimensionierung (maximaleKurzschlussströme), aber auch zurSchutzauslegung (minimale Kurz-schlussströme) benötigt.

In PSS®SINCAL können einpolige Erd-schlüsse, zweipolige Kurz- und Erd-schlüsse und dreipolige Kurzschlüssefür einzelne Knoten oder ganze Teil-netze berechnet werden. D.h. es ist dieErmittlung der Stromverteilung imNetz bei jedem Fehler möglich.

Bild 3: Knotenergebnisse für dreipoligen Kurz-schluss

Nach folgenden Bestimmungen wer-den die elektrischen Größen Strom,Spannung und Leistung bei ein-, zwei-und dreipoligen Kurzschlüssen berech-net:

· VDE 0102/1.90 – IEC 909

· VDE 0102/2002 – IEC 909/2001

· IEC 61363-1/1998

· ANSI

· G74

· Mit Lastflussvorbelastung

Ist für die Anlagendimensionierung vorallem die Berechnung nach Normengefragt, so ist die Vorbelastungs-methode für die Bestimmung der mi-nimalen Kurzschlussströme günstiger.Dies gilt besonders, wenn der Fehler-strom in der Größenordnung des Last-stromes liegt.

Funktionsmerkmale derKurzschlussberechnung· Berechnung mit symmetrischen

Komponenten

· Berücksichtigung des Lichtbogen-widerstandes

· Schlüsselwerte sind Ik",ip, Ia, Sk",Uo, Z0/Z1

· Ip kann wahlweise gemäß strahlen-förmiger oder vermaschter Berech-nungsvorgabe oder mit der Ersatz-frequenzmethode bestimmt wer-den.

· Blockgeneratoren sind ebenfallsgemäß der Norm auf zwei unter-schiedliche Arten implementiert(zwei einfache Elemente mit Zu-satzdaten oder ein Kombi-Element"Kraftwerksblock").

· Sternpunkterdung

· Phasenschieber

· Berechnungen für alle Spannungs-ebenen gleichzeitig mit korrektemVerhalten

· Berechnung der gesamten Strom-und Spannungsverteilung bei einemeinzigen Kurzschluss

· Gleichzeitige Berechnung vonFehlern an allen Netzknoten

· Verschiedene Berichte für alle Kno-ten, alle Fehlerorte und alle Span-nungsebenen

· Einfärbung der Netzgrafik gemäßden Grenzen für den 1-sec-Stromder Leitungen oder dem Kurz-schlussstrom an den Sammelschie-nen.

BerechnungsergebnisseDie Ergebnisse aller Berechnungsme-thoden können wahlweise in die Netz-grafik eingeblendet oder tabellarischangezeigt werden. Einige spezielle Er-gebnisse (z.B. Spannungsverläufe) sindauch als Diagramme verfügbar.

Für alle Berechnungsmethoden sindvordefinierte Berichte verfügbar.

HerausgeberSiemens AG 2016

Energy Management DivisionFreyeslebenstraße 191058 Erlangen, Deutschland

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Änderungen und Irrtümer vorbehalten.Die Informationen in diesem Dokumententhalten lediglich allgemeine Beschrei-bungen bzw. Leistungsmerkmale, welcheim konkreten Anwendungsfall nicht immerin der beschriebenen Form zutreffen bzw.welche sich durch Weiterentwicklung derProdukte ändern können. Die gewünsch-ten Leistungsmerkmale sind nur dann ver-bindlich, wenn sie bei Vertragsabschlussausdrücklich vereinbart werden.


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