Nach einem Blackout hat ein Übertragungsnetzbetreiber die Verantwortung, das Stromnetz schnellstmöglich kontrolliert wieder stabil aufzubauen. Dazu existieren in der Schweiz momentan vier Aufbauzellen, welche schwarzstartfähige Kraftwerke beinhalten und somit ohne Spannung von außen in der Lage sind, anzufahren. Swissgrid als Schweizer ÜNB verlangt alle 3 Jahre einen Schwarzstart- und Inselnetzversuch dieser Aufbauzellen, um die Funktionsfähigkeit derselben zu überprüfen.
Um Schutzauslösungen und Instabilitäten während der Aufbauversuche  zu vermeiden, werden vorgängig dynamische Netzsimulationsmodelle erstellt. Denn gerade beim Starten und Zusammenschalten schwacher Netze kann es zu außergewöhnlichen Betriebssituationen kommen. Die dabei auftretenden  Einschwingvorgänge können Grenzwerte überschreiten und infolgedessen zu ungewollten Netzschutzauslösungen führen, welche den Netzwiederaufbau wiederum verzögern oder gar verhindern. Mit diesen dynamische Netzmodellen kann das Verhalten und Zusammenspiel der Maschinen genau dargestellt und Bedingungen für ein erfolgreiches Anfahren definiert werden.
In der betrachteten Aufbauzelle wurde im November 2018 eine neue Wasserkraftwerksgruppe erstmalig für einen Schwarzstartversuch erfolgreich getestet und das Verhalten durch Messungen festgehalten. Aufbauend auf diesen Messungen ist der Inhalt der Masterarbeit die Erweiterung des dynamischen Simulationsmodells mit dem neuen Kraftwerk durchzuführen und anschließend zu verifizieren.

Studierende:   Frau Thuy Trang Bach
Firma:        Swissgrid AG, System Operations

 

Im Rahmen der Bachelorarbeit sind zunächst die aktuellen Kabel- und Freileitungsbestände zu ermitteln, um den Verkabelungsgrad (in Prozent) der einzelnen Netzbezirke darzustellen. Ein weiterer Teil besteht aus der Bewertung des Ist-Zustandes des Netzes. Dabei sind die derzeitige Altersstruktur der verwendeten Betriebsmittel sowie deren Zustand zu untersuchen. Um Kosten und Ausfallzeiten zu reduzieren, soll der Verkabelungsgrad weiter steigen. In den Gebieten mit den höchsten Verkabelungsgraden prüft die Netze BW die mittelfristige Umsetzung einer Vollverkabelung. In den ausgewählten Gebieten soll ein Konzept für die mittelfristige Erneuerungsplanung erstellt werden, um einen Verkabelungsgrad von 100 Prozent zu realisieren. Das geplante Netz wird in „DIgSILENT PowerFactory“ simuliert.

Abschließend ist unter Berücksichtigung des zuvor ermittelten Ist-Zustandes eine Rangfolge der Maßnahmen für die Verkabelung der Freileitungen sowie gegebenenfalls eine Engpassbeseitigung im ausgewählten Gebiet zu erstellen.

Firma:       Netze BW GmbH