Zusammenfassung
Der Zubau von Hochspannungsgleichstromtrassen zieht die Notwendigkeit der Detektion der Einflüsse dieser Trassen auf den Leistungsfluss im Stromnetz nach sich. Bereits existierende Methoden zur Aufschlüsselung partieller Leistungsflüsse basieren auf Vereinfachungen und Annahmen, die verhindern, dass nach Addition aller Teilflüsse das AC-Leistungsflussergebnis erreicht wird. Somit sind die Methoden ungenau und verfälschen die Ergebnisse. Die hier vorgestellte Methode der Power Flow Decomposition (PFD) basiert auf dem AC-Leistungsfluss und ermittelt ohne eine Slackdefinition sämtliche Teilflüsse eines Betriebsmittels. Es ist dargestellt, wie die PFD-Methode um HGÜ-Flüsse erweitert wird, um damit auch den Einfluss der HGÜ-Systeme ermitteln zu können. Die Verifikation der Methode wird an einem Beispielnetz vorgenommen.
Abstract
The addition of high-voltage direct current lines draws the need for detection of the influence of these lines on the power flow in the electricity network. Existing methods based on the decomposition of partial power flows are based on simplifications and assumptions that prevent that after adding all the partial flows, the AC power flow result is achieved. Thus the methods are inaccurate and falsify the results. The Power Flow Decomposition (PFD) method presented here is completely based on the AC power flow and works itself without a slack definition. All partial flows of a line summarized will result in the AC power flow result. It is shown how the PFD method works to add HVDC impacts in the AC power system. The verification of the method is carried out on a generic network.
Über die Autoren
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M. Sc. Marc Gebhardt ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Elektrische Netze und Erneuerbare Energie der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Seine Forschungsschwerpunkte sind die Methoden der Leistungsflusszerlegung und der optimierte Betrieb von Phasenschiebertransformatoren.
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M. Sc. Christian Klabunde ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Elektrische Netze und Erneuerbare Energie der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und Leiter der Arbeitsgruppe “Netzplanung und -führung”. Seine Forschungsschwerpunkte sind Methoden zur Optimierung von Netzbetriebskonzepten, insbesondere des Engpassmanagements, und Sektorenkopplung.
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Prof. Dr.-Ing. habil. Martin Wolter ist Inhaber des Lehrstuhls für Elektrische Netze und Erneuerbare Energie (LENA) und geschäftsführender Institutsleiter des Instituts für Elektrische Energiesysteme der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Sein Forschungsprofil umfasst u. a. Modellierung elektrischer Energiesysteme, Netzplanung sowie Netzbetrieb.
Literatur
1. „Planfeststellungsbeschluss für Uckermark-Höchstspannungsleitung rechtswidrig und nicht vollziehbar,“ Pressemitteilung des Bundesverfassungsgerichts zum Urteil „BVerwG 4 A 5.14“ vom 21. Januar 2016.Search in Google Scholar
2. „Netzentwicklungsplan Strom 2030 – Version 2019, Zweiter Entwurf der Übertragungsnetzbetreiber,“ April 2019.Search in Google Scholar
3. M. Barnes, D. Van Hertem, S. P. Teeuwsen and M. Callavik, „HVDC Systems in Smart Grids,“ in Proceedings of the IEEE, vol. 105, no. 11, pp. 2082–2098, November 2017.10.1109/JPROC.2017.2672879Search in Google Scholar
4. „Begleitdokument zum Vorschlag aller ÜNB zur Vorgehensweise bei Inter-ÜNB-Abrechnungen für den gewollten Energieaustausch gemäß Artikel 50 Absatz 1 der Verordnung der Kommission (EU) 2017/2195 zur Festlegung einer Leitlinie für den Systemausgleich im Elektrizitätsversorgungssystem,“ entso-e, Dezember 2018.Search in Google Scholar
5. M. Wolter and B. Hühnerbein, „Identification of cross-border power flows in integrated networks based on the principle of superposition,“ 2008 IEEE 2nd International Power and Energy Conference, Johor Bahru, 2008, pp. 1666–1671.10.1109/PECON.2008.4762746Search in Google Scholar
6. M. Wolter, „Agent based Energy Management Systems,“ Dissertation, Shaker Verlag, 2012, ISBN: 978-3-8440-1416-7.Search in Google Scholar
7. „Joint Task Force Cross Border Redispatch – Flow Definitions,“ entso-e.Search in Google Scholar
8. C. Maurer, C. Zimmer und L. Hirth, „Nodale und zonale Strompreissysteme im Vergleich,“ Bericht für das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie – Consentec GmbH & Neon Neue Energieökonomik GmbH, Juli 2018.Search in Google Scholar
9. J. Lin and S. D. Varwandkar, „Analyzing Loop Flows, Reversals, and Congestion Using a New Fractal Approach,“ 2019 IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), Macao, Macao, 2019, pp. 1–5.10.1109/APPEEC45492.2019.8994710Search in Google Scholar
10. FutureFlow “Deliverable 1.2: Cross-border balancing and redispatching mechanisms tailored to congested borders situation and design of a Common Activation Function,” verfügbar unter: www.futureflow.eu, Dezember 2016.Search in Google Scholar
11. M. Pavesi, „Partitioning the Power Flow in a Multi-Zonal Transmission Network,“ Master graduation paper, Technische Universiteit Eindhoven, August 2017.Search in Google Scholar
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