Die Komplettlösung aus einer Hand - mit GridProtectVSE

Beschreibung

GridProtect - Überprüfung der Selektivität des Netzschutzes in Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetzen

Der Fortschritt der Energiewende und somit der stetige Zubau dezentraler regenerativer Energieerzeugungsanlagen bedeutet einen Wandel des Energieversorgungsnetzes und stellt den Netzbetreiber in Anbetracht des Kostendrucks vor die Aufgabe , die gestiegenen Anforderungen durch innovative und wirtschaftlich darstellbare Lösungen zu begegnen.  Die Netzschutzanalysesoftware GridProtect gibt den Netzbetreibern dazu eine intelligente und einfach zu bedienende Lösung an die Hand.

Der hohe Automatisierungsgrad von GridProtect erlaubt von der Netzberechnung bis zur Schutzanalyse eine effiziente und systematische Prüfung eines Schutzkonzeptes. So können mit GridProtect die Schutzgeräte eines Netzes durch einen entlang jeder Leitung „wandernden“ Kurzschlussort  automatisch geprüft werden. Damit ist sichergestellt, dass keine Lücken bei der Analyse des Schutzkonzeptes entstehen.
 
­Die Software ist in vermaschten Netzen beliebiger Topologie, Nennspannung und Sternpunktbehandlungen einsetzbar . Beliebige Kombinationen von Sicherungen, Überstromzeitschutz mit und ohne Kurzschlussrichtung, Distanzschutz, Differentialschutz, Erdschlussortung, Signalvergleich, etc. können nachgebildet werden. Auch werden vorhandene  dezentraler Erzeugungsanlagen wie PV- und Windkraftanlagen berücksichtigt.
 
Die Eigenschaften von GridProtect sichern eine hohe Flexibilität, die Überprüfung des Schutzkonzeptes kundenspezifisch durchzuführen. Die Projektdurchführung erfolgt mit eigenem Personal, das eine langjährige Praxiserfahrung aus 100 Jahren Betrieb von Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetzen mitbringt.

Erfahrungen des täglichen Netzbetriebes und neue Erkentnisse aus der Forschung im Arbeitsgebiet elektrischer Netze und Netzschutztechnik  durch das Institut für elektrische Energiesysteme Power Engineering Saar  sichert  die stetige Weiterentwicklung von GridProtect.

Die Vorteile für unsere Kunden

Effizienzsteigerung

  • Reduktion des Personaleinsatzes bei der Überprüfung des Netzschutzkonzeptes
  • Automatische Durchführung der Netzberechnungen
  • Analyse des Netzschutzkonzeptes innerhalb kurzer Zeit

Kundenspezifische Parametrierung

  • Einstellbare Schrittweite des „wandernden“ Kurzschlussortes
  • Durchführung der Prüfung mit allen Kurzschlussarten 1pE, 2p, 2pE, 3p, 3pE
  • Überprüfung der Kurzschlussorte entlang aller Leitungen oder Überprüfung vom Anwender ausgewählter Leitungen

Präventive Überprüfung

  • Identifikation von "Lücken" im Schutzkonzept oder nicht optimaler Einstellwerte der Schutzgeräte
  • Vermeidung künftiger Versorgungsunterbrechungen und der damit verbundenen Folgekosten

Schnelle Grobprüfung eines Schutzkonzeptes

  • Sehr schnelle Grobprüfung innerhalb weniger Minuten
  • Betrachtung der Kurzschlussorte nur an Sammelschienen

Kaskadenanalyse

  • Prüfung jedes Kurzschlussortes bis zur vollständigen Abschaltung des Kurzschlusstromes
  • Analyse der (quasi)dynamischen Wechselwirkungen der Zeitstaffelkennlinien

Unsere Werkzeuge



  • Stationäre Netzberechnung
    Lastfluss, Spannungshaltung, Kurzschlussströme, ... mit und ohne EEG-Anlagen
  • Dynamische Netzberechnung
    Berechnung der Zeitverläufe u(t), i(t), P(t), ...
  • Netzschutztechnik
    Sicherungen, UMZ-, Distanz- und Differentialschutz, Signalvergleich, Erdschlussortung, Automatische Kaskadenanalyse
  • Zeit und Kostenersparnis
    durch hohen Automatisierungsgrad
  • Automatisierte Bewertung
    der Selektivität
  • Automatisierte Erstellung
    der Dokumentation
  • Einfaches Datenmanagement
    aufgrund implementierter Datenbank

Netzberechnung mit dem ATPDesigner

Das Software-Tool ATPDesigner (www.atp-designer.de) ist eine grafische Benutzeroberfläche zur Berechnung, Anzeige und Analyse von Spannungen, Strömen und Leistungen in elektrischen Energieversorgungsnetzen. ATPDesigner verwendet das Netzberechnungsprogramm ATP (Alternative Transients Program) als Rechenkern und ist daher für lizensierte Anwender des ATP optimal geeignet, um elektrische Netze mit elektrischen und elektromechanischen Betriebsmitteln zu berechnen. ATPDesigner unterstützt eine Vielzahl von Betriebsmitteln wie Leitungen,, Transformatoren, Schalter, usw. aber auch neuartige Systeme wie dezentrale Erzeugungsanlagen z.B. Wind- und Solarparks mit Netzstromrichtern. Darüber hinaus sind in ATPDesigner generische Modelle für Netzschutzgeräte wie z.B. UMZ-Schutz oder Distanzschutz und Schmelzsicherungen enthalten.

Mehr über ATPDesigner

ATPDesigner stellt die Betriebsmittel als Vorlagen zur Verfügung, auch dezentrale Erzeugungsanlagen und Netzschutzgeräte. Die Betriebsmittel lassen sich in ihren technischen und physikalischen Eigenschaften verändern und so den jeweiligen Betriebsverhältnissen anpassen. Durch die einfache Auswahl der gewünschten Betriebsmittel und durch die einfachen Verbindungsmöglichkeiten untereinander lassen sich schnell auch große elektrische Energieversorgungsnetze erstellen und berechnen. Mit Hilfe von ATPDesigner ist es auch möglich, Netzstörungen wie z.B. Kurschlüsse zu berechnen.

Berechnung dynamischer Netzvorgänge mit ATPDesigner

Die besondere Fähigkeit von ATPDesigner/ATP besteht in der Berechnung dynamischer Netzvorgänge, die z.B. durch Kurzschlüsse oder das flukturierende Einspeiseverhalten dezentraler Energieerzeugungsanlagen verursacht wird. Diese Modelle sind auch mit den generischen Modellen der Netzschutzgeräte kombinierbar. Damit können komplexe Fragestellungen simuliert und analysiert werden, die sich im Rahmen der die Energiewende z.B. den Netzbetreibern auf allen Spannungsebenen stellen.

Lastflussberechnung mit ATPDesigner

ATPDesigner/ATP ermöglicht die Berechnung stationärer Netzzustände auch mit dezentralen Energieerzeugungsanlagen wie Wind- oder Solarparks auf allen Spannungsebenen. Die Ergebnisse der Lastflussberechnung werden in Tooltips und in einem Textfenster dargestellt.

Kurzschlussstromberechnung mit ATPDesigner

ATPDesigner unterstützt die Kurzschlussstromberechnung in Anlehnung an VDE 0102 (IEC 60909) in einem großen Umfang. Die Ergebnisse der Kurzschlussstromberechnung werden in Tooltips und in einem Textfenster dargestellt.

Was ist das ATP (Alternative Transients Program)?

Lesen Sie auch www.eeug.org, www.emtp.org

ATP ist ein weltweit eingesetztes Software-Tool zur Berechnung speziell 3-phasiger, elektrischer Energieversorgungsnetze. Mit Hilfe des Programms ATPDesigner als grafische Benutzeroberfläche lassen sich auf einfache Art auch komplizierte und umfangreiche elektrische Energieversorgungsnetze aufbauen und berechnen. Eine Kenntnis des ATP-spezifischen Regelwerkes ist durch die Anwendung des Software-Tools ATPDesigner nicht erforderlich. Dadurch ist es möglich, die Fähigkeiten des ATP gerade für die Berechnung dynamischer Vorgänge in elektrischen Netzen mit Hilfe der grafischen Benutzeroberfläche des ATPDesigner optimal zu nutzen.


Netzschutzanalyse mit GridProtect

GridProtect ist eine Netzschutzanalysesoftware, die auf Grundlage der Berechnungsergebnisse  von ATPDesigner Schutzkonzepte  bestehend aus Differentialschutz, Distanzschutz, Überstromzeitschutz oder Schmelzsicherungen effizient und systematisch hinsichtlich der Selektivität und der Einhaltung vorgegebener Zeitstaffelkennlinien bewertet. Eine besondere Bedeutung kommt hierbei der Bewertung der Staffelabstände zu, da im Netzberechnungsprogramm keine Messungenauigkeiten berücksichtigt werden.

Da das gesammte Verfahren von der Netzberechnung bis  zur Netzschutzanalyse  einen hohen Grad an Automatisierung aufweist, erhöht sich die Effizienz der Prüfung und reduziert sich der Personaleinsatz. Der Anwender kann sich  auf die Optimierung des Schutzkonzeptes  sowie der Einstellwerte der Schutzgeräte und die Behebung von Schwachstellen konzentrieren .

Übersicht über das Schutzkonzept

Die Prüfergebnisse werden dem Anwender farblich aufbereitet dargestellt. Er kann sich schnell einen Überblick über das geprüfte Schutzkonzept verschaffen. Die Ansicht unterteilt sich hierbei in die drei Kategorien zu schützendes Betriebsmittel (1), Ergebnis der Prüfung des Zeitstaffelabstandes (2) und Ergebnis der Kaskadenanalyse am wandernden Kurzschlussort (3).

Detailansicht des Prüfergebnisses des Staffelabstandes

Schutzgeräte verwenden Spannungen und Ströme, um kurzschlussbetroffene Betriebsmittel selektiv aus dem Netz zu trennen. In Netzberechnungsprogrammen werden Messfehler, Unschärfen von Leitungsdaten, Wandlerungenauigkeit, Leitungsunsymmetrien und Messungenauigkeit der Schutzeinrichtung nicht berücksichtigt. Es ist daher nicht ausreichend nur das Abschaltverhalten im Netzberechnungsprogramm auszuwerten. Die genannten Unschärfen müssen zusätzlich bei der Bewertung des Zeitstaffelabstandes berücksichtigt werden.

Die Detailansicht von GridProtect gliedert sich in zwei Bereiche.

Ausgabe der Staffelkennlinie (1)
Im oberen Teil werden die berechneten Zeitstaffelkennlinien der Haupt- und Rserveschutzeinrichtungen dargestellt. Hier kann der Anwender zur leichteren Auswertung nur eine Kennlinie betrachten oder eine Kennlinie hervorheben. Zusätzlich kann er einen zeitlichen Offset einstellen.

Übersicht der Prüfergenisse (2)
Die Übersicht hilft dem Benutzer, sich schnell und effizient einen Überblick über die Arbeitsweise des Schutzkonzeptes zu verschaffen. Schutzgeräte, deren Einstellwert angepasst werden müssen, können leicht identifiziert werden.

Detailansicht des Prüfergebnisses der Kaskadenanalyse

Während einerKaskadenanalyse werden mehrere Kurzschlussstromberechnungen durchgeführt, um die (quasi)dynamischen Wechselwirkungen der Zeitstaffelkennlinien der Schutzgeräte bis zur Abschaltung des Kurzschlussstromes zu bewerten. Damit kann das zeitliche Verhalten der Schutzgeräte ohne die aufwändige Berechnung dynamischer Netzvorgänge ermittelt und bewertet werden.

Folgende Komponenten werden dargestellt:

(1) Hauptschutzeinrichtungen des zu schützenden Betriebsmittels

(2) Summarisches Ergebnis der Kaskadenanalyse

(3) Ausgabe der (quasi)dynamischen Wechselwirkungen der Zeitstaffelkennlinien der Schutzgeräte

Verwaltung der Prüfergebnisse in einer Datenbank

Speicherung und Verwaltung der Netzdaten und der Prüfergebnisse wird durch eine Datenbank unterstützt.

Automatische Dokumentation

In der Netzschutzanalysesoftware GridProject ist eine automatisierte Dokumentation implementiert. Je nach Kundenwunsch kann die Dokumentation angepasst werden.

Über uns


Bündelung der Erkenntnisse aus Forschung und Wissen-
schaft sowie den Erfahrungen als Netzbetreiber

Die VSE Aktiengesellschaft ist ein 1912 gegründetes Energieversorgungsunternehmen mit Sitz in Saarbrücken.

Seit mehr als 100 Jahren betreut die VSE das Schutzkonzept in folgenden Bereichen:

VSE AG

VSE Verteilnetz GmbH
(110 + 35 kV-Netz)

VSE Verteilnetz GmbH

energis-Netzgesellschaft mbH
(20 + 10 kV-Netz)

energis-Netzgesellschaft mbH

Institut für Elektrische Energiesysteme HTW des Saarlandes

Das Institut für Elektrische Energiesysteme Power Engineering Saar wurde Ende 2006 als In-Institut der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes HTWdS gegründet, um die Kompetenzen der Hochschule in Elektrischer Energieversorgung, Leistungselektronik, Elektrischer Antriebstechnik und
in einem Arbeitsschwerpunkt für Lehre, Forschung und Dienstleistungen für Unternehmen zu konzentrieren.

Forschung und Entwicklung:

  • Netzberechnung und Netzschutz
  • Netzintegration von EEG-Anlagen
  • Seminare und Workshops
  • Trainingszentrum Netzschutztechnik
Institut für Elektrische Energiesysteme HTW des Saarlandes

Unsere Dienstleistungen


  • Netzschutztechnik
    Entwurf und Validierung von Netzschutzkonzepten
  • Netzberechnung
    Lastfluss, Kurzschluss, Erdschluss, Doppelerdschluss, … stationär und dynamisch
  • Störungsanalyse
    Klärung unklarer Netzereignisse
  • Protection Performance Test
    Prüfung von Schutzgeräten
  • Projektdurchführung
    Präsentation und Diskussion im Workshop
  • Schulung von Mitarbeitern
    Kundenspezifisches Training und Seminare
  • Lizenzierung
    Lizenzierung unserer Werkzeuge
    Kundensupport
    Kundenspezifische Lösungen

Weitere Informationen


Gerne vereinbaren wir mit Ihnen einen unverbindlichen Termin zur Vorstellung unserer Werkzeuge und zum offenen Dialog. Und stehen Ihnen natürlich auch telefonisch zur Verfügung.

Ihre direkten Ansprechpartner


für GridProtect:

Markus Albert, M.Sc.
VSE Verteilnetz GmbH
Tel.: 0681/4030-1224
markus.albertvse-verteilnetzde


für ATPDesigner:

Prof. Dr.-Ing. Michael Igel
Power Engineering Saar
Institut für Elektrische Energiesysteme
Mobil: +49 (0) 1756452194
michael.igelhtwsaarde


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