- Forschungsprojekt Nr. 12941N

Rechneroptimierte Synthese von Distanzschutzeinstellungen
 

Wissenschaftliche Problemstellung

In vermaschten Energieversorgungsnetzen werden Distanzschutzeinrichtungen für die selektive, sichere und schnelle Ausschaltung von Kurzschlüssen als Haupt- und Reserveschutzeinrichtungen eingesetzt. Durch Zwischeneinspeisungen und eine zunehmende Anzahl von Mehrbeinleitungen wird das Erkennen und das korrekte Einmessen von Kurzschlüssen durch den Schutz erschwert. Zusätzlich erfordern Änderungen der Netztopologie kurzfristige Anpassungen der Schutzeinstellungen. Ohne qualitative Verbesserungen der Schutzeinstellungen wird daher nach Expertenmeinung der Anteil der Kurzschlüsse zunehmen, die erst in Endzeit ausgeschaltet werden.

Geeignete Software, die eine wirkliche Unterstützung für den Schutztechniker darstellt, steht nicht im gewünschten Umfang zur Verfügung, da die dafür erforderlichen Modelle und Verfahren nicht hinreichend entwickelt sind.

Forschungsziel

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines praxisgerechten Verfahrens zur rechneroptimierten Synthese von Distanzschutzeinstellungen in vermaschten Energieversorgungsnetzen. Optimierungsziel ist die Verkürzung der Dauer vom Kurzschlusseintritt bis zur endgültigen Ausschaltung des Fehlers unter Wahrung der Selektivität und der Sicherheit der Schutzfunktion.

Das Verfahren soll zu jedem Zeitpunkt der Simulation das gesamte Verhalten der Distanzschutzeinrichtungen betrachten und auf der Basis der Ausschaltsignale Änderungen des Schaltzustands im Netz nachbilden. Nach jeder Zustandsänderung ist eine neue Kurzschluss-Stromberechnung nach DIN VDE 0102 (IEC 60909) durchzuführen. Auf der Basis eines vorgegebenen Netzzustandes sollen die relevanten Fehlerfälle und Ausgangszustände automatisch erzeugt werden. Auf der Basis von RIO soll ein Verfahren entwickelt werden, das die Bereitstellung der Schutzdaten mit minimalem Aufwand ermöglicht. Dazu werden Vorschläge zur Erweiterung des Datenformats erarbeitet mit dem Ziel, RIO-Daten für die Synthese nutzen zu können.

Die Ergebnisse des laufenden AiF-Forschungsvorhabens 11610N sollen berücksichtigt werden. Lediglich der Distanzteil wird mit einem geeigneten neu zu entwickelnden Modell und den RIO-Daten nachgebildet. Die Ergebnisse der Berechnungen sind derart aufzubereiten, dass sie dem Anwender detailliert und gleichzeitig übersichtlich präsentiert werden. Das Forschungsvorhaben soll auch die Voraussetzung für die weitere Integration von informationstechnischen Insellösungen schaffen.

 

Projektleiter

Dipl.-Ing. Michael Schwan      Telefon  +49 621 8047-130