- Forschungsprojekt Nr. 11610N

Parametrierung von Schutzgeräten in elektrischen Energieversorgungsnetzen

Wissenschaftliche Problemstellung

Die hohe Anpassungsfähigkeit moderner digitaler Distanzschutzgeräte an spezielle Netzbedingungen kann aufgrund mangelnder Softwareunterstützung nur unzureichend genutzt werden. Es fehlen Verfahren, die das systemtechnische Zusammenwirken der Schutzgeräte zutreffend nachbilden und ihre Charakteristika mit genügender Genauigkeit modellieren um eine Optimierung des Schutzsystems und seiner Parametrierung zu ermöglichen.

Forschungsziel und Lösungsweg

Ziel ist die Entwicklung eines Konzeptes zur Analyse der Funktion von Schutzsystemen im Fehlerfall. Den Schwerpunkt bildet die Analyse der Parametrierung von Distanzschutzgeräten. Folgender Lösungsweg wurde beschritten:

Ergebnisse

Bei den Untersuchungen wurden Lösungen für alle Aufgabenstellungen des AiF-Forschungsvorhabens gefunden und im Abschlussbericht detailliert beschrieben. Darüber hinaus wurden verwandte Problemstellungen aufgegriffen und behandelt. Die Frage nach einer geeigneten Datenablage und eines Datenaustauschs ist umfassend bearbeitet worden und Lösungsansätze wurden vorgestellt. Der modulare Aufbau der Teillösungen verspricht eine vielseitige Verwendung für weitere Aufgaben in der Schutztechnik und wurde als Grundlage für den Folgeantrag "Rechneroptimierte Synthese von Distanzschutzeinrichtungen" genutzt.

Die Beschreibung von Schutzeinrichtungen kann nicht derart vereinfacht werden, dass eine genaue und allgemeine Funktionsbeschreibung für Schutzeinrichtungen zu nutzen ist. Durch die Einteilung in Teilfunktionen und die Trennung von Analyseprogramm und Schutznachbildung ist die Nutzung einer Funktionsbibliothek mit Matlab & Simulink ein probates Mittel um Schutzbeschreibungen detailliert und vielseitig verwendbar zu erstellen. Algorithmen zur Ermittlung relevanter Fehlerfälle wurden derart erstellt, dass diese kritische Situationen für die zu untersuchenden Haupt- und Reserveschutzeinrichtungen darstellen. Aufgrund der Erfahrungen durch Untersuchungen des Schutzverhaltens in Hochspannungsnetzen wurden die Algorithmen für die Analyse definiert. Auswertekriterien können vom Anwender beeinflusst werden. Die Visualisierungsfunktion zeigt die Anregung und/oder Ausschaltung von Schutzeinrichtungen. Vorbereitungen für eine Aussage über die Qualität der Einstellungen wurden getroffen.

Mit Hilfe von C++, Matlab & Simulink und Microsoft Access wurde ein Prototyp erstellt und Tests der Algorithmen durchgeführt. Die Methoden der Trennung von Daten, Nachbildung und Applikation funktionieren einwandfrei. Die Performance ist durch die Einbindung der Simulationssoftware Matlab und Simulink allerdings noch nicht ausreichend.

Das Ziel des Forschungsvorhabens wurde erreicht.

Der Abschlussbericht zu diesem Vorhaben liegt vor und kann unter Angabe der Nummer AiF 11610N bei Frau Ebel bestellt werden.

 

Projektleiter

Dr.-Ing. Thomas Weber    Telefon +49 621/80 47 130