Messtechnische Methoden zur Identifikation von Modellparametern in Niederspannungsnetzen

Die Transformation der elektrischen Energieversorgung führt auch auf der Niederspannungsebene zu veränderten Einspeise- und Lastsituationen.
Um die Kosten für die perspektivisch notwendig werdende Netzverstärkung zu reduzieren, werden derzeit neue Maßnahmen und Betriebsstrategien wie Demand-Response, Quartiersnetze und Microgrids diskutiert.
Die umfassende Kenntnis des Netzmodells ist für viele dieser Verfahren und deren Simulation vorab unabdingbar.

Diese Arbeit widmet sich daher aus messtechnischer Sicht der Bestimmung von Leitungsparametern und aggregierten Lastmodellen in Niederspannungsnetzen.
Aufgrund begrenzter Messmöglichkeiten im aktuellen Netz ist es nötig, die Betrachtungen auf die Bestimmung einzelner Betriebsmittel in einem kampagnenartigen Vorgehen während des laufenden Betriebs zu beschränken.

Die Analyse der typischen Netzverhältnisse und der Genauigkeit praktikabler Messtechnologien ergibt, dass das Bestimmen von Leitungsqueradmittanzen im gegebenen Rahmen technisch unmöglich ist.
Die Schätzung der Längselemente ist prinzipiell möglich, stellt aber hohe Anforderungen an die Messgenauigkeit.
Dabei zeigt sich bezüglich der Strommessung das größere Defizit.
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Ausgehend von einer Messfehleranalyse für Rogwoskispulen wird ein neuer Ansatz zur Kalibrierung im laufenden Betrieb vorgestellt, mit dem die Sensorgenauigkeit verbessert wird.
Für die Identifikation aggregierter Lastmodelle in Form von Spannungssensitivitäten wird ein bestehendes Verfahren mit aktiver Anregung so modifiziert, dass es portabel einsetzbar wird.
Dessen Analyse zeigt, dass es besonders in schwach angebundenen Netzabschnitten -- also den technisch interessanten Gebieten -- erfolgversprechend ist.
Für die synchronisierte Erfassung von Messdaten wird ein neues Systemkonzept basierend auf inkrementellen Weiterentwicklungen des Electrical Data Recorder vorgestellt.
Mit einer modularen System On Chip (SoC)-Architektur kann das System an verschiedene Messaufgaben der Identifikation angepasst werden, einschließlich der Erweiterung zur Erprobung der entwickelten Kalibrier- und Anregungsverfahren.