@techreport{Fromm,
  type      = {Working Paper},
  author    = {Wilhelm Fromm},
  title     = {Echzeitsimulation f{\"u}r Schutz- und Stationsleittechnik mit Matlab/Simulink},
  abstract  = {Es handelt sich um eine Arbeit im Rahmen des BMBF-Programm \"Anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung an Fachhochschulen\". Schutz und Steuerung spielen eine entscheidende Rolle bei der Automatisierung in der elektrischen Energieversorgung. Moderne Ger{\"a}te sind Mikrorechnergesteuert, und ihre korrekte Funktion wird bestimmt durch das Zusammenwirken ihrer Hardware und Software mit der Hochspannungsanlage. Zudem ist die Software f{\"u}r den individuellen Einsatz parametriert. Untersuchungen mit realen Schutz- und Steuerungseinrichtungen an realen Anlagen sind aufwendig und riskant. Gewonnene Betriebserfahrungen kommen h{\"a}ufig erst nach einem Schadensereignis. Dagegen erm{\"o}glichen Simulationen breit abgest{\"u}tzte Untersuchungen realer Betriebs- und Fehlerf{\"a}lle im Voraus. Sie unterst{\"u}tzen damit nicht nur kurze Entwicklungs-, Projektierungs- und Inbetriebnahmezeiten, sondern tragen auch zur sicheren, zuverl{\"a}ssigen und kosteng{\"u}nstigen Stromversorgung bei. Simulationen sind aus unterschiedlichen Blickwinkeln sinnvoll: • Planung und Projektierung von Hochspannungsanlagen mit den zugeh{\"o}rigen Schutz- und Leitsystemen • Ereignisgenaue und pr{\"a}zise Analyse von St{\"o}rungen, z.B. nach einem Leitungsausfall oder einem Blackout • Entwicklung von Schutz- und Steuerger{\"a}ten und -systemen einschlie{\"s}lich Hardware, Software und Firmware • Ausbildung, Training, Beratung. Aufgabe des Projekts ist die Erprobung eines Echtzeitnetzmodells f{\"u}r typische Schutztechnik-Anwendungen. Im Gegensatz zu bekannten Energietechnik- und Schutztechnik-spezifischen L{\"o}sungen soll die Simulation auf der Basis des in der gesamten Technik weit verbreiteten Werkzeugs Matlab/Simulink einschlie{\"s}lich SimPowerSystems (fr{\"u}here Bezeichnung: Power System Blockset) basieren. Zun{\"a}chst soll ein vollst{\"a}ndiges Simulationssystem einschlie{\"s}lich Schutzger{\"a}ten in Betrieb genommen werden. Daf{\"u}r ist die Simulationsrechner-Hardware mit m{\"o}glichst hoher Rechenleistung einschlie{\"s}lich geeigneter Interfacekarten f{\"u}r die Analogausgaben und die digitalen Schnittstellen zum Projektbeginn neu zu beschaffen. Die Untersuchung des Echtzeit-Netzmodells soll anhand typischer Netzkonfigurationen mit entsprechenden Schutzanwendungen erfolgen, z.B.: Hochspannungs-Doppelleitung mit Kurzschluss oder Pendelungen; Generator-Einspeisung, auch mit motorischen Verbrauchern und Umschaltvorg{\"a}ngen. Damit sollen die wesentlichen M{\"o}glichkeiten und Grenzen der Simulation festgestellt werden: • Korrektheit und Genauigkeit der Simulation • Anforderungen an Simulations-Rechnerhardware abh{\"a}ngig von Modellgr{\"o}{\"s}e, Frequenzbereich bzw. Zeitschrittweite • M{\"o}glichkeiten f{\"u}r Echtzeit- und Offline-Simulation auf Basis derselben Modellparameter • Integration von Schutzalgorithmen und -ger{\"a}ten in die Simulation (anstelle realer Ger{\"a}te) • Erweiterbarkeit und Offenheit, z.B. betreffend Wide-Area-Protection, Simulation von Stromwandlern mit S{\"a}ttigung, Modellierung von nicht in der Bibliothek verf{\"u}gbaren Komponenten, Anlagen mit mehreren und verschiedenartigen Schutz-, Steuer- und Leitsystemkomponenten Simulation f{\"u}r Schutz- und Stationsleittechnik mit Matlab/Simulink Seite 4 • Bedienungsfreundlichkeit • Geeignete Visualisierung, Archivierung und Dokumentation • Kosten • Empfehlungen f{\"u}r den Einsatz.},
  language  = {de}
}