OVANET2.0 - Systemeffizienz und Systemsicherheit auf dem Weg zum vermaschten AC-DC-Übertragungsnetz, Teilvorhaben: Optimale AC-DC Systemintegration und Sicherheitsanalytik

Description: Mit dem Ziel einer erfolgreichen und effizienten Umsetzung der Energiewende stehen mittel- bis langfristig enorme Anstrengungen und Investitionsentscheidungen bevor. Der aktuelle Netzentwicklungsplan Strom 2030 enthält neben den AC-Übertragungsnetz-Zubauplänen auch signifikanten Bedarf an DC-Übertragungsnetzzubau mit neuen Punkt-zu-Punkt Verbindungen. Im Mittelpunkt dieses Vorhabens steht ein vermaschtes DC-Netz, bei dem unterschiedliche Punkt-zu-Punkt Verbindungen zu Maschen verbunden sind. Ziel von Erforschung und Entwicklung dieses Projektes ist die Schaffung von innovativen Funktionen der Systemeffizienz und Systemsicherheit für Planung und Betrieb eines integrierten vermaschten AC-DC-Übertragungsnetzes. Der Einfluss und die Auswirkungen des vermaschten DC-Netzes auf diese Funktionen werden dabei erforscht und Lösungen in Abhängigkeit der DC-Netz-Topologie erarbeitet. Die zu entwickelnden Funktionen der Systemeffizienz und Systemsicherheit liefern innovative Methoden für die Sicherheitsanalyse, den sicheren Betrieb und die kritische transiente Phase im Fehlerfall. Somit werden wichtige Forschungsfragen zum integrierten vermaschten AC-DC-Übertragungsnetz beantwortet. Das geplante Vorhaben basiert auf den beiden Achsen Systemeffizienz und Systemsicherheit. Zunächst wird die zu untersuchende DC-Netz-Topologie festgelegt. Im Themengebiet Systemeffizienz wird eine multikriterielle optimale Leistungsflusssteuerung für den 'N-1 sicheren Normalbetrieb' erarbeitet. Im Bereich der Systemsicherheit liegt der Schwerpunkt auf einer AC-DC Sicherheitsanalyse für den 'Temporären N-0 sicheren Weiterbetrieb', mit der auch Rückführungsoptionen in den 'N-1 sicheren Normalbetrieb' ermittelt werden. Daneben ist die HGÜ-Strukturentwicklung als Funktion von Ausgleichsvorgängen im Fehlerfall ein wichtiger Teil der Betrachtungen zur Systemsicherheit. Die Arbeit beinhaltet die Modellbildung der Umrichterstationen inklusive ihrer Beschaltung.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Stromübertragungsnetz ? Elektrizität ? Energiewende ? Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung ? Energiebedarf ? Modellierung ? Netzentwicklungsplan ? Sicherheitsanalyse ? Entwicklungsprojekt ? Netz ?

Region: Berlin

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• Technische Universität Berlin, Institut für Energie- und Automatisierungstechnik, Fachgebiet für Energieversorgungsnetze und Integration erneuerbarer Energie (Projektverantwortung)
• Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Elektrische Energieversorgung unter Einsatz Erneuerbarer Energien (E5) (Mitwirkung)
• Technische Universität Ilmenau, Institut für Elektrische Energie- und Steuerungstechnik, Fachgebiet Elektrische Energieversorgung (Mitwirkung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2018-09-01 - 2021-08-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: OVANET2.0 - System efficiency and system security on the way to the meshed AC-DC transmission network; Subproject: Optimal AC-DC system integration and safety analysis
  Description: With the goal of a successful and efficient implementation of energy system transformation, enormous efforts and investment decisions are imminent in the medium to long term. In addition to the AC transmission grid development plans, the current Electricity 2030 grid development plan also contains significant demand for DC transmission grid expansion with new point-to-point connections. At the heart of this project is a meshed DC network in which different point-to-point connections are connected to form meshes. The aim of research and development of this project is to create innovative functions of system efficiency and system security for planning and operation of an integrated meshed AC-DC transmission network. The influence and effects of the meshed DC network on these functions will be investigated and solutions depending on the DC network topology will be developed. The system efficiency and system safety functions to be developed provide innovative methods for safety analysis, safe operation and the critical transient phase in case of failure. Thus, important research questions concerning the integrated meshed AC-DC transmission network will be answered. The planned project is based on the two axes system efficiency and system safety. First, the DC network topology to be investigated is defined. In the area of system efficiency, a multi-criteria optimal power flow control for the 'N-1 safe normal operation' is developed. In the area of system safety, the focus is on an AC-DC safety analysis for the 'Temporary N-0 safe operation', which also determines feedback options to the 'N-1 safe normal operation'. In addition, the HVDC structure development as a function of compensation processes in case of failure is an important part of the considerations for system safety. The work includes the modelling of the converter stations including their circuitry. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1081698

Status

Aktiv

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