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I N T E G R I E R T E N E T Z B E R E C H N U N G S S O F T WA R E

DIgSILENT

PowerFactory 15

Tutorial

D I G

SILENT

PowerFactory





DIgSILENT PowerFactoryVersion 15

Tutorial

Online-Edition

DIgSILENT GmbH

Gomaringen, Deutschland

März 2015



Herausgeber:DIgSILENT GmbH

Heinrich-Hertz-Straße 972810 Gomaringen / Deutschland

Tel.: +49 (0) 7072-9168-0Fax: +49 (0) 7072-9168-88

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Inhaltsverzeichnis

A Einführung in das Tutorial 1

A.1 Den Tutorial-Manager verwenden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

A.1.1 Die Übungen des Tutorials initialisieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

A.2 Problembehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

A.3 In diesem Handbuch verwendete Konventionen, Begriffe und Abkürzungen . . . . . . . . 3

A.4 DIgSILENT-Kontakt und -Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

A.4.1 Technischer Kundendienst (Support) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

A.4.2 Allgemeine Informationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

B Programmübersicht 7

B.1 Datenbankverwaltung und Datensicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

B.2 Für Anfänger und Experten konzipiert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

C Übung 1: Das Tutorial-Projekt anlegen 11

C.1 PowerFactory starten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

C.2 Das Tutorial-Projekt anlegen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

C.3 Den Berechnungsfall umbenennen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

C.4 Das Programm DIgSILENT PowerFactory schließen und neu starten . . . . . . . . . . . . 17

D Übung 2: Elemente des Energieversorgungssystems erstellen 19

D.1 Die Komponenten des Energieversorgungssystems erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . 20

D.1.1 Schaltanlagen mit Einfachsammelschienen erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . 20

D.1.2 Zweigelemente erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

D.1.3 Elemente mit einem Anschluss erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

D.2 Die Komponenten des Energieversorgungssystems bearbeiten . . . . . . . . . . . . . . . 28

D.2.1 Sammelschienen und Schaltanlagen bearbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

DIgSILENT PowerFactory 15, Tutorial i



INHALTSVERZEICHNIS

D.2.2 Zu anderen Elementen springen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

D.2.3 Elemente mit zwei Anschlüssen bearbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

D.2.4 Elemente mit einem Anschluss bearbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

D.3 Eine Lastflussberechnung ausführen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34D.4 Das Format der Ergebnisboxen bearbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

D.4.1 Hintergrund-Information über Ergebnisboxen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

D.4.2 Das Format der Ergebnisboxen bearbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

D.5 Kurzschlussberechnungen durchführen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

E Übung 3: Der Datenmanager 43

E.1 Der Datenmanager: Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

E.2 Den Datenmanager verwenden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

E.3 Eine Abzweigleitung hinzufügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

E.4 Die neuen Elemente bearbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

E.5 Berechnungen durchführen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

F Übung 4: Ein zweites Teilsystem erstellen 59

F.1 Die Topologie erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

F.2 Die Elemente bearbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

F.3 Berechnungen durchführen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

G Übung 5: Die Teilsysteme verbinden 71

G.1 Die beiden Teilsysteme aktivieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

G.2 Zwei Netze verbinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

H Übung 6: Motorhochlaufsimulation 77

H.1 Das Kraftwerk nachbilden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

H.2 Das Kraftwerk bearbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

H.3 Eine Motorhochlaufsimulation durchführen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

H.4 Die Arbeitsmaschine ändern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

I Übung 7: Analyse von Ausgleichsvorgängen 85

I.1 Zurück zu den zusammengesetzten Modellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

I.2 Eine transiente Kurzschlusssimulation einrichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88I.2.1 Die Anfangsbedingungen festlegen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

ii DIgSILENT PowerFactory 15, Tutorial



INHALTSVERZEICHNIS

I.2.2 Ereignisse definieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

I.3 Ergebnisobjekte und Variablenauswahl definieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

I.4 Transiente Simulationen ausführen und Diagramme erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . 93

I.4.1 Eine transiente Simulation ausführen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93I.4.2 Neue virtuelle Instrumente festlegen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

I.4.3 Variablen zur Anzeige in einem Diagramm auswählen . . . . . . . . . . . . . . . 95

I.4.4 Eine neue leere Seite mit virtuellen Instrumenten erstellen . . . . . . . . . . . . . 96

I.5 Das Tutorial abschließen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Index 99

DIgSILENT PowerFactory 15, Tutorial iii



INHALTSVERZEICHNIS

iv DIgSILENT PowerFactory 15, Tutorial



Kapitel A

Einführung in das Tutorial

Mit diesem Tutorial soll der Benutzer in die Umgebung von PowerFactory eingeführt werden. Indem

er eigene Projekte anlegt und weiterentwickelt, lernt er die grundlegenden Funktionen der Softwarekennen. Ein Projekt wird schrittweise weiterentwickelt, wobei jede Übung auf der vorhergehendenÜbung aufbaut. Der Benutzer kann jede Übung des Tutorials über einen speziellen PowerFactory -Befehlsdialog mit der Bezeichnung ’Tutorial-Manager’ starten.

Hinweis: Um das Tutorial ausführen zu können, benötigen Sie eine Demo- oder Lizenzversion vonPowerFactory mit einem Lizenzumfang von mindestens 30 Knoten.

A.1 Den Tutorial-Manager verwenden

Am Anfang einer jeden Übung leitet der Tutorial-Manager den Benutzer standardmäßig bei der Imple-mentierung der Netzgrafiken an. Am Ende einer jeden Übung erhält der Benutzer eine Musterlösung,wenn er die nächste Übung mit dem Tutorial-Manager initialisiert.

Mit dem Tutorial-Manager ist es möglich, das Tutorial mit einer beliebigen Übung zu starten, das zuÜbungszwecken verwendete Projekt wird automatisch installiert. Dadurch können Sie mit dem Tutorial-Manager bestimmte Teile des Tutorials überspringen, ohne Daten aus den vorhergehenden Übungenneu eingeben zu müssen, verzichten dadurch jedoch auf nützliche Übungen.

Hinweis: Der Leitgedanke des PowerFactory -Tutorials besteht darin, den Benutzer durch die Funktio-nen der Software zu führen. Es werden die Daten für ein kleines, aber vollständiges Modell eines

Energieversorgungssystems eingegeben.

Neuen Benutzern wird empfohlen, zunächst eine Einführung in das Paket PowerFactory zu lesen, bevorsie erste Schritte durchführen, damit sie sich ein Bild vom Aufbau des Programms machen können. DerEinfachheit halber ist die Einführung in PowerFactory im ersten Kapitel dieses Handbuchs für Einsteigereine teilweise Wiederholung der im Benutzerhandbuch gegebenen Einführung.

Die Anleitungen zur Durchführung einer jeden im Tutorial gestellten Aufgabe erfolgen schrittweise durchdiese Unterlagen. Im Kapitel C (Übung 1: Das Tutorial-Projekt anlegen) kann mit dem Tutorial selbstbegonnen werden.

DIgSILENT PowerFactory 15, TutorialTechnischer Kundendienst

1



KAPITEL A. EINFÜHRUNG IN DAS TUTORIAL

A.1.1 Die Übungen des Tutorials initialisieren

Mit dem Tutorial-Manager initialisieren Sie jede Übung:

• Öffnen Sie den Tutorial-Manager, indem Sie die Option Hilfe → Tutorial starten. . . im Hauptmenü

auswählen.

• Markieren Sie dann die Option Starte → Übung X .

• Bestätigen Sie mit Ausführen.

Sie sind nun am Anfang der ausgewählten Übung des Tutorials. Bei der Übung 1 findet keine Initialisie-rung statt, da diese Übung mit dem Anlegen eines völlig neuen Projekts beginnt. Wenn Sie die Übung1 aus dem Tutorial-Manager heraus starten, öffnet der Tutorial-Manager nur das Kapitel C (Übung 1:Das Tutorial-Projekt anlegen) dieses Tutorials, ohne ein Projekt in der Datenbank von PowerFactory zuinitialisieren.

Weitere Hinweise zur Verwendung des Tutorial-Managers finden sich am Anfang des Kapitels D (Übung2: Elemente des Energieversorgungssystems erstellen).

A.2 Problembehandlung

Wie vorstehend erwähnt wurde, installiert der Tutorial-Manager die erforderlichen Daten zu Beginneiner jeden Übung. Dazu gehört ein Hintergrundschema, das zeigt, wo die Elemente in der Netzgrafikabgelegt werden sollen.

Nachstehend sind einige Fragen aufgeführt, die während der Arbeit mit dem Tutorial häufig gestelltwerden:

• Das Hintergrundschema ist in der Netzgrafik nicht sichtbar. Wie macht man es wieder sichtbar? So wird das Schema wieder sichtbar:

– Klicken Sie auf das Symbol Anzeigen von Ebenen ( ). Der Dialog ’Grafikebenen’ wirdangezeigt. Die Ebene ’Hintergrund’ wird im rechten Fensterbereich angezeigt (’unsichtbar’).

– Verschieben Sie die Hintergrundebene in den linken Fensterbereich: Klicken Sie mit der lin-ken Maustaste auf die Ebene ’Hintergrund’ und klicken Sie anschließend auf die Schaltfläche

. Dadurch wird der Hintergrund in die Liste der sichtbaren Ebenen eingefügt.

– Schließen Sie den Ebenendialog.• Ich möchte mit dem Tutorial fortfahren, aber es ist nicht aktiv. Wie kann ich es wieder

aktivieren und an der Stelle fortfahren, an der ich zuletzt gearbeitet habe? Wenn Sie die Arbeit im Tutorial unterbrochen haben, um an einem anderen Projekt zu arbeitenoder um das Programm PowerFactory zu schließen, können Sie das Tutorial wieder aktivieren,indem Sie es im Menü Datei auswählen. Dieses Menü enthält eine Liste der letzten 5 aktivenProjekte. Das Tutorial sollte eines davon sein.

Das Tutorial-Projekt kann auch mit dem Datenmanager aktiviert werden. Klicken Sie auf dasSymbol , suchen Sie im Verzeichnisbaum (links im Fenster) nach dem Projekt, klicken Sie mitder rechten Maustaste auf das Projekt und wählen Sie ’Aktivieren’. Es wird empfohlen, dass Siezunächst die Übung 3 durchführen, um sich mit dem Datenmanager vertraut zu machen, bevor Sie

das Tutorial mit ihm starten. Eine kurze Beschreibung, wie man ein vorhandenes Tutorial-Projektim Datenmanager aktiviert, finden Sie im Kapitel E.2: Den Datenmanager verwenden Manager.

2 DIgSILENT PowerFactory 15, TutorialTechnischer Kundendienst



A.3. IN DIESEM HANDBUCH VERWENDETE KONVENTIONEN, BEGRIFFE UND ABKÜRZUNGEN

Wenn Sie das Tutorial-Projekt weder im Datei-Menü noch mit dem Datenmanager finden können,müssen Sie am Anfang der Tutorial-Übung beginnen, an der Sie das Tutorial verlassen haben,indem Sie Start → Übung X im Tutorial-Manager wählen.

A.3 In diesem Handbuch verwendete Konventionen, Begriffe undAbkürzungen

Die Handhabung der Maus und der Tastatur wird mit den folgenden Begriffen in Kurzform wiederge-geben, und vom Benutzer durchzuführende Aktionen werden mit Hilfe von Kürzeln beschrieben. DieBeschreibung dieser Kürzel ist durch eine besondere Formatierung wie folgt hervorgehoben, damit siefür den Benutzer leichter erkennbar ist:

Taste Wie in „linke Maustaste drücken“. Eine Taste ist entweder eine Maustaste oder eine Taste aufder Tastatur. Maustasten werden manchmal auch als „Maus-Buttons“ bezeichnet.

Schaltfläche Wie in „Bestätigen Sie mit der Schaltfläche OK“. Der Begriff „Schaltfläche“ wird für Bild-schirmbereiche verwendet, in denen eine bestimmte Aktion durchgeführt wird, wenn man mit derMaus die betreffende Schaltfläche anklickt. Anders ausgedrückt, es handelt sich dabei um eine„virtuelle“ Taste.

Symbole Die Bezeichnung von Symbolen wird gewöhnlich angezeigt, wenn man mit dem Cursor kurzüber dem jeweiligen Symbol verweilt. Wenn Sie beispielsweise auf klicken, wird der DialogBenutzereinstellungen geöffnet. Die Darstellung der Symbole entspricht ihrer Darstellung auf demBildschirm, wie dies zum Beispiel bei der Schaltfläche der Fall ist, über die sich der Dialog’Benutzereinstellungen’ öffnen lässt.

Mit der rechten/linken Maustaste klicken Wie in „mit der rechten Maustaste auf den Browser klicken“.Dies bedeutet, dass mit dem Mauszeiger auf das angegebene Objekt (den Browser) gezeigt und

die rechte/linke Maustaste gedrückt wird.Doppelklicken Wie in „Maustaste doppelklicken“. Doppelklicken bedeutet, dass mit dem Mauszeiger

auf das angegebene Objekt gezeigt und die linke Maustaste dann innerhalb von ca. einer halbenSekunde (das Zeitintervall wird im Windows-Betriebssystem eingestellt) doppelt geklickt wird.

STRG-B (Beispiel für eine Tastenkombination) bedeutet, dass der Benutzer die angegebene Tasten-kombination drücken soll. „Drücken Sie STRG-B, um zwischen dem Fall symmetrisch/unsymme-trisch zu wechseln“ bedeutet beispielsweise, dass die erstgenannte Taste (in diesem Beispiel dieTaste „STRG“ auf der Tastatur) gedrückt und bei niedergedrückter erster Taste gleichzeitig diezweite Taste (B) gedrückt werden soll.

Menüfolgen Wenn der Benutzer einen Befehl über kaskadierte Menüoptionen auswählen muss, wirddie Abfolge durch Pfeile angezeigt, die die als Nächstes wählbare Option angeben, wobei bei derursprünglichen Menü-Schaltfläche begonnen wird. Das Zeichnungsformat kann beispielsweisefestgelegt werden, indem man das Optionsmenü über die Schaltfläche Optionen aufruft, dann„Grafik“ aus der angebotenen Liste auswählt und schließlich in der letzten Liste „Zeichnungs-format...“ markiert; diese Reihenfolge der Aktionen wird einfach durch Optionen → Grafik →Zeichnungsformat ... angegeben.

„ “ und ´’ Die einfachen Anführungszeichen dienen zur Angabe, dass es sich bei der Beschreibungum eine vom Programm vergebene Beschreibung handelt, die nicht benutzerdefinierbar ist. DieSprechblasenhilfe ’Lastflussberechnung durchführen’, die angezeigt wird, wenn man mit demCursor kurz über dem Symbol ’Lastfluss’ verweilt, ist ein Beispiel für eine solche Beschreibung.Die doppelten Anführungszeichen sind ein Hinweis auf Daten, die ein Benutzer bereits einge-geben hat oder noch eingeben muss. Sie kennzeichnen auch einen Prozess oder eine Gruppe

von Objekten, der bzw. die keinen erkennbaren Namen haben, aber angegeben oder beschrie-ben werden müssen. Hierzu zählt zum Beispiel die „Zeichenwerkzeugleiste“, die sich rechts imZeichnungsbereich befindet.


3




> and [1 [2] [3], etc.] Diese zeigen eine Folge von durchzuführenden Vorgängen an. Wenn Sie num-meriert sind, werden sie der jeweiligen Grafik zugeordnet, in der die Nummer erscheint.

Mit der linken/rechten Maustaste klicken, klicken, doppelklicken usw. Die Anweisung „Klicken“ oder„Doppelklicken“ bedeutet, dass dieser Vorgang mit der linken Maustaste durchzuführen ist. In denFällen, in denen die rechte Maustaste zu verwenden ist, wird ausdrücklich darauf hingewiesen.

A.4 DIgSILENT-Kontakt und -Support

Wenn Sie weitere Informationen über das Unternehmen DIgSILENT , unsere Produkte und Dienstlei-stungen wünschen, besuchen Sie bitte unsere Webseite oder nehmen Sie unter folgender AnschriftKontakt mit uns auf:

DIgSILENT GmbH

Heinrich-Hertz-Straße 9

72810 Gomaringen / Deutschland

www.digsilent.de

A.4.1 Technischer Kundendienst (Support)

DIgSILENT Experten bieten Benutzern von PowerFactory , die einen gültigen Wartungsvertrag haben,direkte Unterstützung am Telefon oder online über Support-Anfragen, die auf dem Kundenportal gestelltwerden können.

Um sich für das Online-Portal zu registrieren, wählen Sie Hilfe → Registrieren. . . oder rufen Sie über

den nachstehenden Link direkt die Registrierungsseite auf. Die Anmeldedaten werden Ihnen unmittel-bar nach Ihrer Registrierung per E-Mail zugesandt.

Um sich auf dem Portal anzumelden, geben Sie Ihre E-Mail-Adresse (oder Ihren Anmeldenamen) unddas Ihnen übermittelte Passwort ein. Wenn Sie eine neue Support-Anfrage stellen, geben Sie bittedie Versions- und die Build-Nummer Ihrer PowerFactory - Version in Ihrer Anfrage an. Sie finden dieseInformationen unter dem Menüpunkt Hilfe → Über PowerFactory . . . im Hauptmenü. Ihre Anfrage lässtsich gegebenenfalls leichter beantworten, wenn Sie auf Ihr Problem bezogene *.dz- oder *.pfd-Dateienbeifügen. Das Kundenportal ist in Abb. 2.1 gezeigt.

Telefon: +49-(0)7072-9168-50 (Deutsch)+49-(0)7072-9168-51 (Englisch)

Portal-Anmeldung und Registrierung: http://www.digsilent.de/index.php/support.html




A.4. DIGSILENT-KONTAKT UND -SUPPORT

Abbildung A.4.1: DIgSILENT-Kundenportal

A.4.2 Allgemeine Informationen

Wenn Sie allgemeine Informationen über DIgSILENT oder Ihre PowerFactory -Lizenz benötigen, kon-

taktieren Sie uns bitte unter:

Phone: +49-(0)7072-9168-0

Fax: +49-(0)7072-9168-88

E-mail: [email protected]


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Kapitel B

Programmübersicht

TDas Berechnungsprogramm PowerFactory von DIgSILENT ist ein rechnergestütztes Planungs- und

Entwicklungswerkzeug zur Analyse von Übertragungsnetzen, Verteilnetzen und industriellen Energie-versorgungssystemen. Es wurde als ein integriertes, interaktives Software-Paket mit einem reichhalti-gen Funktionsumfang entwickelt, das zur Analyse von elektrischen Energieversorgungssystemen undderen Steuerungs- und Regelungsprozessen dient, um allen Anforderungen in den Bereichen Planungund Betriebsoptimierung gerecht zu werden.

Der Name „DIgSILENT “ steht für „DIgital SImuLation and E lectrical NeTworks calculation program“.DIgSILENT Version 7 war die weltweit erste Netzberechnungssoftware, die über eine integrierte gra-fische Benutzeroberfläche mit Netzdiagramm verfügt hat. Dieses interaktive Netzdiagramm enthieltZeichnungs- und Bearbeitungs- sowie alle wichtigen Funktionen für statische und dynamische Berech-nungen.

Das Programmpaket PowerFactory wurde von qualifizierten Ingenieuren und Programmierern entwickelt,

die sowohl auf dem Gebiet der Netzberechnung als auch auf dem Gebiet der Programmierung über einelangjährige Erfahrung verfügen. Die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit der mit diesem Programmpa-ket erzielten Ergebnisse konnte in einer Vielzahl von Implementierungen bei Unternehmen bestätigtwerden, die Energieversorgungssysteme planen oder betreiben (siehe Referenzliste).

Um den heutigen Anforderungen an die Analyse von Energieversorgungssystemen gerecht zu werden,wurde die Berechnungssoftware DIgSILENT PowerFactory als ein integriertes Planungs- und Entwick-lungswerkzeug konzipiert, das sich nicht aus verschiedenen Software-Modulen zusammensetzt, son-dern von überall schnellen und bequemen Zugriff auf alle verfügbaren Funktionen bietet. Das Programmstellt folgende Hauptfunktionen und - einrichtungen bereit:

1. Kernfunktionen des Programms PowerFactory . Definieren, Modifizieren und Verwalten von Be-rechnungsfällen; Bereitstellen von wichtigen numerischen Routinen; Ausgabe- und Dokumentati-onsfunktionen

2. Bearbeiten von integrierten interaktiven Netzgrafiken und Berechnungsfällen

3. Datenbank für Elemente des Energieversorgungssystems und Basisfälle

4. Integrierte Berechnungsfunktionen (z.B. zur Berechnung von Leitungs- und Maschinenparame-tern auf der Grundlage von geometrischen Daten oder auf dem Typenschild befindlichen Informa-tionen)

5. Konfiguration des Energieversorgungsnetzes mit interaktivem oder Online-Zugang zum SCADA-System

6. Generische Schnittstelle für rechnergestützte Abbildungs - (Mapping-) Systeme


7



KAPITEL B. PROGRAMMÜBERSICHT

Durch die Verwendung einer einzigen Datenbank, die die notwendigen Daten für alle in einem Ener-gieversorgungssystem befindlichen Geräte und Betriebsmittel enthält (z.B. Leitungsdaten, Generator-daten, Schutzdaten, Reglerdaten, Daten von Harmonischen), kann PowerFactory beliebige oder alleverfügbaren Funktionen innerhalb derselben Programmumgebung problemlos ausführen. Zu diesenFunktionen gehören unter anderem Lastfluss-, Kurzschluss- und Stabilitätsberechnungen, die Analysevon Oberschwingungen sowie die Schutzkoordination und die Modalanalyse.

B.1 Datenbankverwaltung und Datensicherung

Die Datenbank von PowerFactory hat sich als eine äußerst stabile Datenbank erwiesen. Dennochkann es wie bei allen elektronischen Datenbanken aufgrund von externen oder internen Ursachenzu einer Beschädigung oder Verfälschung der Daten kommen. Externe Ursachen sind beispielsweiseStromausfälle, die zu einem plötzlichen Abschalten des Systems führen, ein Schaden der Festplatte,Computerviren oder das unbeabsichtigte Löschen von Dateien. Um einen Datenverlust zu vermeiden,sollten Sie folgende Anweisungen befolgen:

• Sichern Sie in regelmäßigen Abständen das Datenbankverzeichnis von allen DIgSILENT Power- Factory -Installationen. Eine täglich automatisch durchgeführte Datensicherung wird empfohlen.Über Werkzeuge → Arbeitsbereich → Arbeitsbereich exportieren. . . kann der Arbeitsbereich ent-sprechend exportiert werden. Das Paket wird im .zip-Format gespeichert.

• Speichern Sie regelmäßig alle Projekte, indem Sie mit der rechten Maustaste auf den Projektord-ner im Datenbank-Verzeichnisbaum klicken und die Option Daten exportieren wählen. Sie werdenaufgefordert, einen Dateinamen einzugeben.

Hinweis: Wenn Sie ein Projekt exportieren, werden nur die in diesem Projekt und allen sei-nen Unterordnern enthaltenen Daten gespeichert. Falls die exportierten Objekte Daten (z.B.Energieversorgungssystem - Typen wie Leitungs- oder Transformatortypen) verwenden, diean einem anderen Ort abgelegt sind, werden diese Daten nicht gespeichert. Stellen Sie also

sicher, dass die Energieversorgungssystem - Typen und alle anderen referenzierten Datenebenfalls exportiert werden. Es wird empfohlen, die Anzahl der Bibliotheken für Objekte, dienicht zum Projekt gehören, auf eine oder zwei zu begrenzen und diese ebenfalls regelmäßigzu exportieren.

• Durch Anklicken des Symbols in der Symbolleiste des Datenmanagers können exportierte Pro- jekte wieder in den Verzeichnisbaum der Datenbank importiert werden. Sie werden aufgefordert,einen Namen für die exportierte Datei (*.pfd oder *.dz) einzugeben.

• Legen Sie unbedingt regelmäßig Sicherungskopien von allen exportierten Daten und auch vonder PowerFactory -Datenbank an.

• Sollte dennoch einmal die Situation eintreten, dass der Inhalt Ihrer Datenbank beschädigt ist und

keine Sicherungskopien vorhanden sind, nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf. Nicht alle Datensind in diesem Fall zwangsläufig verloren, und wir werden uns um Wiederherstellung bemühen.

B.2 Für Anfänger und Experten konzipiert

Die Software DIgSILENT PowerFactory wurde ursprünglich als Komplettpaket für Anwender entwickelt,die über die normalen Standardfunktionen hinaus Funktionen für anspruchsvolle Aufgaben fordern.Folglich gibt es keine speziellen Light-Versionen, d.h. abgespeckte Versionen mit eingeschränktemFunktionsumfang. Dies bedeutet jedoch nicht, dass das Programm PowerFactory für den weniger an-spruchsvollen Anwender zu kompliziert wäre. Das Programm erweist sich auch gegenüber dem Normal-

benutzer als benutzerfreundlich. Studierende oder Berufsanfänger, die sich mit Energieversorgungssy-stemen beschäftigen, können Lastfluss- und Kurzschlussberechnungen problemlos und schnell durch-führen, ohne gleich die mathematischen Feinheiten der Berechnungen beherrschen zu müssen. Mit




B.2. FÜR ANFÄNGER UND EXPERTEN KONZIPIERT

dem PowerFactory -Tutorial erwirbt der Benutzer in erster Linie Kenntnisse über die Modellierung undAnalyse von Energieversorgungssysteme. Grundlegende Fertigkeiten im Umgang mit dem PC werdenvorausgesetzt.

Zum Lieferumfang des Programms gehören alle Komponenten und Algorithmen, die zur Durchführungkomplexer Aufgaben notwendig sind. Der vom Benutzer erworbene Funktionsumfang wird in einer

Matrix konfiguriert, in der die lizenzierten Berechnungsfunktionen zusammen mit der maximalen An-zahl von Knoten als Koordinaten angegeben sind. Überdies sind für einige der Funktionen Optionenverfügbar, mit denen die Software entsprechend den Erfordernissen des Benutzers konfiguriert und aufseine individuellen Bedürfnisse abgestimmt werden kann.

Nicht jede Lizenzversion des Programms PowerFactory beinhaltet folglich die gesamte in diesem Hand-buch beschriebene Funktionalität, sondern nur die tatsächlich benötigten Funktionen, was den Einstiegin das Programm erleichtert. Bei Bedarf kann die Lizenzversion dann um weitere Funktionen ergänztwerden. In diesem Fall braucht sich der Benutzer nicht mit einer ganz neuen Schnittstelle vertraut zumachen, um die neuen Funktionen nutzen zu können; vielmehr verwendet er lediglich neue Befehlein derselben Umgebung. Außerdem werden die ursprünglichen Netzdaten verwendet, und nur von derneuen Berechnungsfunktion gegebenenfalls benötigte Daten müssen zusätzlich eingegeben werden.


9



KAPITEL B. PROGRAMMÜBERSICHT




Kapitel C

Übung 1: Das Tutorial-Projekt anlegen

Der erste Schritt bei der Konzeptionierung eines neues Energieversorgungssystems (einschließlich des

Energieversorgungssystems im Tutorial) besteht im Anlegen eines Projekts. Ein Projekt gibt die grund-legende Struktur vor, innerhalb der Definitionen eines Energieversorgungssystems zusammen mit denEntwurfsphasen und Netzdiagrammen, Typbibliotheken, Berechnungsvarianten, Berechungsbefehlenusw. festgelegt und gespeichert werden.

In diesem Kapitel wird beschrieben, wie ein neues Projekt angelegt wird, und die meisten seiner Funk-tionen werden erläutert. Neuen Benutzern wird empfohlen, zuerst die Einführung (Kapitel B: Programm-übersicht) in das Programm PowerFactory zu lesen, bevor sie mit dem Tutorial beginnen. Der Benutzerwird dabei mit der in PowerFactory verwendeten Terminologie sowie Konzepten vertraut gemacht, derenKenntnis notwendig ist, um den verbleibenden Teil dieses Dokuments leichter verstehen zu können.

Der Tutorial-Manager ist eine spezielle von PowerFactory bereitgestellte Funktion, dessen Aufgabe dar-in besteht, den Benutzer durch dieses Tutorial zu führen. Er installiert für jede Übung das erforderliche

Projekt. Bei der ersten Übung können Sie den Tutorial-Manager noch nicht verwenden, da das ersteProjekt von Ihnen selbst angelegt werden muss.

C.1 PowerFactory starten

Beim Start von PowerFactory wird automatisch ein Benutzerkonto erzeugt, welches als BenutzernamenIhren Windows Benutzernamen verwendet.

Die Tutorial-Projekte werden direkt im sogenannten Benutzer-Ordner abgelegt (der Benutzer -Ordnerträgt den Benutzernamen, der im Dialogfenster ’Anmelden’ eingegeben wurde). Der Benutzer -Ordner

ist der Ordner, der entweder vom Administrator für Sie angelegt worden ist oder den Sie selbst angelegthaben, wie vorstehend beschrieben wurde. Der aktive Benutzer -Ordner wird im Datenmanager miteinem kleinen blauen Bildschirmsymbol gekennzeichnet (der Datenmanager wird in Übung E: DerDatenmanager erklärt). Abb. C.1.1 zeigt ein Beispiel, in dem der Benutzer den Namen „Tutorial“ hat.


11



KAPITEL C. ÜBUNG 1: DAS TUTORIAL-PROJEKT ANLEGEN

Abbildung C.1.1: Beispiel für einen aktiven Benutzerordner

C.2 Das Tutorial-Projekt anlegen

So legen Sie ein neues Projekt in Ihrem Benutzer -Ordner an:

• Öffnen Sie das Menü Datei in der Hauptmenüleiste.

• Wählen Sie die Option Neu .

• Wählen Sie Projekt. . . , wie in Abb. C.2.1 gezeigt ist.

Abbildung C.2.1: Ein neues Projekt aus dem Datei-Menü anlegen

• Der in Abb. C.2.2 dargestellte Dialog wird angezeigt. Wie die meisten anderen Dialoge in diesemTutorial wird auch dieser Dialog so angezeigt, wie er nach erfolgter Bearbeitung aussehen soll.




C.2. DAS TUTORIAL-PROJEKT ANLEGEN

Abbildung C.2.2: Der Projektdialog (IntPrj)

• Geben Sie als Projektnamen „Tutorial-Übung 1“ ein.

• Bestätigen Sie mit OK.

Durch das Anlegen eines neuen Projekts werden das gerade aktive Projekt (sofern vorhanden) deakti-viert und alle zugehörigen Grafikfenster geschlossen.

Ein Projekt benötigt mindestens einen Netzordner, in dem ein Energieversorgungs-(Teil)- System defi-niert wird. Deshalb wird automatisch ein Netzordner angelegt und sein Bearbeitungsdialog erscheint,wie in Abb. C.2.3 gezeigt ist.


13




Abbildung C.2.3: Der Netz-Bearbeitungsdialog

• Geben Sie „Part 1“ als Namen für das Netz ein..

• Wählen Sie für die Frequenz 50 Hz. Das System des PowerFactory -Tutorials ist für 50 Hz ausge-legt.

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die Schaltfläche OK.

Das Feld Besitzer ist optional und dient normalerweise zur Eingabe eines Projekt- oder Firmennamens.Auch ein anderer geeigneter Name kann eingegeben werden. Zwar wurde in Abb. C.2.3 „DIgSILENT Tutorial“ eingegeben, doch wird in diesem Tutorial im Feld Besitzer kein Name eingetragen.

Im Hintergrund wird für das Projekt das neue Netz „Part 1“ zusammen mit einem Ordner ’Berech-nungsfall’ angelegt, mittels dem das Netz aktiviert und Berechnungen durchgeführt werden. DieserBerechnungsfall erhält einen Standardnamen (in diesem Fall „Berechnungsfall“).

Das neu angelegte Projekt und der Berechnungsfall werden automatisch aktiviert, und eine leere Netz-grafik wird angezeigt. Der Arbeitsbereich von PowerFactory sollte nun wie in Abb. C.2.4 dargestelltaussehen. In dieser Abbildung sind folgende Teile des Arbeitsbereichs zu sehen:

1. Die Hauptmenüleiste als die erste Zeile des Fensters.

2. Die Hauptsymbolleiste unmittelbar darunter. Sie enthält ein Listenfeld, das alle verfügbaren Be-rechnungsfälle anzeigt. Wenn man in dieser Liste einen anderen Berechnungsfall auswählt, erfolgtein Wechsel zu diesem Berechnungsfall. Wenn aus Platzgründen nicht alle Schaltflächen im Fen-sterbereich angezeigt werden können, wird diese Symbolleiste mit kleinen Pfeil-nach-oben- undPfeil-nach-unten-Schaltflächen dargestellt, über die sich die restlichen Schaltflächen anzeigenlassen.

3. Die lokale Symbolleiste des Grafikfensters - gleich unterhalb der Hauptsymbolleiste - mit ihrenSchaltflächen. Diese Symbolleiste wird ebenfalls mit Pfeilschaltflächen angezeigt, über die wei-tere Schaltflächen sichtbar gemacht werden können, wenn das Fenster für die Anzeige allerSchaltflächen zu klein ist. Die in dieser Symbolleiste verfügbaren Symbole hängen vom Inhaltdes angezeigten Fensters ab. In diesem Fall ist es das Grafikfenster mit dem Netzdiagramm.




C.3. DEN BERECHNUNGSFALL UMBENENNEN

4. Das leere Fenster mit Netzgrafik und Zeichenraster, wobei die Koordinaten der Grafikelementemittels Fangfunktion abgegriffen werden können, wenn diese Option aktiviert ist.

5. Die Projektübersicht. Es zeigt eine Übersicht des Projekts und erleichtert dem Anwender denZustand des Projekts zu sehen und erlaubt einen schnellen Zugriff auf die Projektdaten.

6. Die Zeichnungssymbolleiste, die sich im angedockten Zustand rechts vom Grafikfenster befindet.

7. Das Ausgabefenster, welches das weiße Fenster unterhalb des Grafikfensters ist. Im Ausgabe-fenster werden Textnachrichten und Textberichte sowie aktive Verknüpfungen (Links) angezeigt,um Fehler im Datenmodell aufzuspüren und zu beseitigen.

8. Die Statusleiste (unterhalb des Nachrichten-Ausgabefensters) für Rückmeldungen über den ak-tuellen Status von PowerFactory . Die Statusleiste gibt beispielsweise die Position des Cursorsim Grafikfenster oder aber im Ausgabefenster an. Sie zeigt auch den Namen des gerade aktivenProjekts an.

9. Das Navigationsfenster. Es zeigt dem Nutzer eine Übersicht über die gesamte Netzgrafik in einemkleinen Fenster.

Abbildung C.2.4: Der Arbeitsbereich nach dem Anlegen eines neuen Projekts

C.3 Den Berechnungsfall umbenennen

Obwohl das angelegte Projekt unverändert benutzt werden kann, wird der Name des neuen Berech-nungsfalls normalerweise in einen etwas aussagekräftigeren Namen als „Berechnungsfall“ geändert.

• Wählen Sie die Option Bearbeiten → Projektdaten → Berechnungsfall. . . im Hauptmenü.


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Abb. C.3.1 zeigt den Bearbeitungsdialog des Berechnungsfalls.

Abbildung C.3.1: Der Bearbeitungsdialog des Berechnungsfalls

• Ändern Sie den Namen in „Fall 1“.

• Klicken Sie auf die Schaltfläche mit den drei Punkten ( ), um den Zeitpunkt des Berechnungs-falls zu ändern. Ein Fenster „Setze Datum/Uhrzeit im Berechnungsfall“ wird angezeigt, wie in Abb.C.3.2 dargestellt ist.




C.4. DAS PROGRAMM DIGSILENT POWERFACTORY SCHLIESSEN UND NEU STARTEN

Abbildung C.3.2: Datum und Uhrzeit im Berechnungsfall setzen

• Klicken Sie auf die Schaltfläche -> Datum und die Schaltfläche -> Uhrzeit, um das vom Rechner

angegebene aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit für den Berechnungsfall zu setzen.• Bestätigen Sie mit OK. Das Dialogfenster des Berechnungsfalls sollte nun wie in Abb. ?? darge-

stellt aussehen.

• Bestätigen Sie mit OK, um die Einstellungen für den Berechnungsfall zu speichern.

Der Name in der Liste der Berechnungsfälle im Projektfenster sollte sich nun auch in „Fall 1“ geänderthaben.

C.4 Das Programm DIgSILENT PowerFactory schließen und neu

starten

Das Programm PowerFactory verfügt über keine Schaltfläche „Speichern“ für Projekte. Alle an derSystemdatenbank vorgenommenen Änderungen werden sofort in der Datenbank auf Festplatte gespei-chert. Das bedeutet, dass Sie das Programm jederzeit beenden können, ohne Ihre Eingaben speichernzu müssen. Lediglich Betriebsfälle müssen manuell gespeichert werden. Das Konzept der Betriebsfälleist im Benutzerhandbuch beschrieben, sie sind noch nicht Teil des Tutorials.

Beim Starten der Software wird das zuletzt aktive Projekt nicht automatisch geladen. Die zuletzt ver-wendeten Projekte werden jedoch im Menü Datei aufgeführt. Indem Sie mit der linken Maustaste aufeinen dieser Einträge klicken, wird ein zuletzt verwendetes Projekt wieder aktiviert.

Das Tutorial kann folglich jederzeit, ohne weitere Maßnahmen ergreifen zu müssen, unterbrochen undzu einem späteren Zeitpunkt fortgesetzt werden, indem einfach das Tutorial-Projekt wieder aktiviertwird.


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Kapitel D

Übung 2: Elemente desEnergieversorgungssystems erstellen

Im vorherigen Kapitel wurden ein Netz-Ordner („Part 1“) und ein Berechnungsfall („Case 1“) angelegt.Normalerweise reicht dies aus, um mit dem Arbeiten beginnen zu können. Für dieses Tutorial wurden jedoch einige Ordner zusätzlich angelegt und Einstellungen vorgenommen, die die Arbeitsschritte etwaseinfacher gestalten. Zur Installation dieser Extras wurde ein spezieller Befehlsdialog mit der Bezeich-nung „Tutorial-Manager“ vorgesehen (siehe Kapitel A.1). Dieser Tutorial-Manager dient hauptsächlichzur Durchführung der folgenden Schritte:

• Er aktiviert ein Projekt, welches das vordefinierte Energieversorgungssystem des Tutorials ent-hält, sowie die Betriebsmitteltyp-Bibliothek für Sammelschienen, Leitungen, Transformatoren undandere Objekte.

• Er bereitet das Grafikfenster vor und legt ein Hintergrundschema fest, das eine einfachere Posi-tionierung der Elemente der Energieversorgungsnetze des Tutorials ermöglicht.

Um alle für dieses Tutorial vorgeschlagenen Aufgaben durchführen zu können, muss der Benutzer denTutorial-Manager zu Beginn einer jeden Übung des Tutorials aktivieren. Er installiert das vordefinierteProjekt. Der erste Schritt bei der Erstellung des Energieversorgungssystems im Tutorial besteht daherin der Aktivierung des Tutorial-Managers.

Hinweis: Der Tutorial-Manager löscht nicht alle benutzerdefinierten Experimente oder an dem Tutorial-Projekt vorgenommen Änderungen. Statt das benutzerdefinierte Tutorial-Projekt zu ersetzen, in-stalliert er parallel dazu das entsprechende vordefinierte Tutorial-Projekt. Wenn das Tutorial-

Projekt für die Übung bereits vorhanden ist, fügt der Tutorial-Manager dem Namen des neuinstallierten Projekts eine in Klammern gesetzte Nummer hinzu.

Starten Sie den Tutorial-Manager:

• Öffnen Sie das Menü Hilfe in der Hauptmenüleiste.

• Wählen Sie die Option Tutorial starten. . .

Daraufhin wird der Tutorial-Manager-Dialog angezeigt.

Um diese Übung des Tutorials durchzuführen, gehen Sie folgendermaßen vor:


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KAPITEL D. ÜBUNG 2: ELEMENTE DES ENERGIEVERSORGUNGSSYSTEMS ERSTELLEN

• Wählen Sie die Option Starte → Übung 2.


Abbildung D.0.1: Der Tutorial-Manager, um mit der Übung 2 zu beginnen

Der Tutorial-Manager hat einige zusätzliche Funktionen installiert und die Netzgrafik erneut geöffnet.Im Hintergrund ist nun ein graues Netzdiagramm zu sehen. Hierbei handelt es sich lediglich um eineVorlage, die als Orientierungshilfe bei der Anordnung der eigentlichen Komponenten des Energiever-sorgungssystems dient.

D.1 Die Komponenten des Energieversorgungssystems erstellen

Das Programm PowerFactory ermöglicht die Erstellung von Entwürfen neuer Energieversorgungssy-steme (von Teilen neuer Energieversorgungssysteme), indem alle Komponenten in einer textbasiertenDatenbankumgebung (mit der Bezeichnung ’Datenmanager’) erstellt und diese manuell verbunden wer-

den, um die Topologie festzulegen. Wesentlich komfortabler ist jedoch die Verwendung der interaktivenNetzgrafiken.

Mit den Netzgrafiken können Komponenten eines neuen Energieversorgungssystems erstellt und in dasTopologienetz eingebunden werden. Auf diese Weise werden die Datenbank des Energieversorgungs-systems und dessen Netzgrafik in einem Schritt erstellt.

Die Bearbeitung der erstellten Komponenten des Energieversorgungssystems, beispielsweise, um dieSpannungsebene oder andere elektrische Parameter festzulegen, kann auch über die Netzgrafik er-folgen. Durch Doppelklick auf das jeweilige Grafiksymbol der Komponente des Energieversorgungssy-stems wird der entsprechende Datendialog geöffnet. In den folgenden Abschnitten wird diese Vorge-hensweise ausführlicher erläutert.

D.1.1 Schaltanlagen mit Einfachsammelschienen erstellen

Es gibt in PowerFactory sehr viele vordefinierte Anordnungen mit Sammelschienensystemen, zum Bei-spiel Einfachsammelschienensysteme, Einfachsammelschienensysteme mit Kuppelschalter, Doppel-sammelschienensysteme, Doppelsammelschienensysteme mit Kuppelschalter und Umgehungssam-melschiene usw. Alle diese Systeme bestehen aus Sammelschienen, Leistungs- und Trennschaltern.

Hinweis: In PowerFactory Version 15 werden Knoten im Gegensatz zu früheren Versionen immerdurch Sammelschienen dargestellt. Sammelschienen (ElmTerm ) können Teil einer Schaltanlage,z. B. in einem Einfach- oder einem Doppelsammelschienensystem, sein. Standardmäßig wird

für jedes neue Sammelschienensystem eine neue Schaltanlage erzeugt. Wenn man anstellevon Sammelschienensystemen nur einfache Sammelschienen zur Darstellung von Knoten ver-wendet, wird kein Element einer Schaltanlage erzeugt. Indem man mit der rechten Maustaste




D.1. DIE KOMPONENTEN DES ENERGIEVERSORGUNGSSYSTEMS ERSTELLEN

auf eine Sammelschiene klickt und ’Detaillierte Schaltanlagengrafik aufblenden’ auswählt, wirdein neues Netzdiagramm mit der detaillierten Topologie der Schaltanlage geöffnet. Sie könnendiese Grafik editieren, wenn Sie die Topologie der Schaltanlage ändern möchten. Sie könnensogar neue Sammelschienen zu einer Schaltanlage hinzufügen. Wenn andere Elemente einesEnergieversorgungssystems wie beispielsweise Leitungen, Transformatoren oder Lasten (die all-gemein als Kanten- und Zweigelemente bezeichnet werden) an einen Knoten angeschlossen

werden, fügt PowerFactory Modelle von Leistungsschaltern ein, damit diese Verbindung geöffnetbzw. geschlossen werden kann. Felder mit diesen Leistungsschaltern stellen die Schalttafeln oderSchaltfelder in einer Schaltanlage dar. Bei Verwendung einfacher Sammelschienen werden allenotwendigen Leistungsschalter automatisch erzeugt, wenn ein Element an die Sammelschieneangeschlossen wird. Bei Verwendung von vordefinierten Sammelschienensystemen (aus Vor-lagen) müssen Sie den Knoten von einem vorhandenen Leistungsschalter auswählen, um dasElement anzuschließen. Dieser Vorgang wird später in diesem Tutorial ausführlicher erläutert.

Um eine Schaltanlage mit einer Einfachsammelschiene zu erzeugen, verwendet man ein Einfachsam- melschienensystem :

• Falls die Zeichnungssymbolleiste rechts nicht angezeigt wird, klicken Sie auf das Symbol , umdie Grafik zu reaktivieren.

Mittels des Symbols (Einfrier-Modus ) kann zwischen dem Grafikbearbeitungsmodus und dem Pa-rameterbearbeitungsmodus gewechselt werden. Wenn man auf die Schaltfläche Einfrier-Modus klickt,wird die Zeichnungssymbolleiste ausgeblendet, die Netzgrafik wird ’eingefroren’ und kann nicht mehrgeändert werden. Sie können die Daten der gezeichneten Elemente in beiden Modi eingeben, derEinfrier-Modus (Parameterbearbeitung) hat jedoch den Vorteil, dass unbeabsichtigte Änderungen ander Grafik nicht möglich sind. Durch erneutes Anklicken der Schaltfläche Einfrier-modus wird die Zeich-nungssymbolleiste wieder angezeigt (’reaktiviert’).

• Suchen Sie das Symbol für das Einfachsammelschienensystem ( ) mittels der Sprechblasenhil-fe. Nachdem das Symbol angeklickt wurde, zeigt der Cursor das Symbol für die Einfachsammel-schiene.

• Verwenden Sie das Hintergrundschema, um die erste Sammelschiene zu positionieren. KlickenSie dazu mit der linken Maustaste auf die Zeichenoberfläche. Eine Sammelschiene wird ge-zeichnet (in schwarz) und mit einem Standardnamen wie beispielsweise „SingleBusbar / BB“(„Einfachsammelschiene / BB“) versehen. Dabei ist „SingleBusbar“ der Name der Schaltanlage,während „BB“ der Name der Sammelschiene ist.

• Falls keine Einfachsammelschiene erzeugt wurde, klicken Sie auf die Schaltfläche Rückgäng ( ),um die letzte(n) Aktion(en) rückgängig zu machen, und versuchen Sie es erneut.

Hinweis: Wenn der Einfügemodus aktiviert und beispielsweise das Symbol für die Sammelschiene anden Mauszeiger angehängt ist, können Sie in den Bearbeitungsmodus wechseln, indem Sie dasSymbol in der Zeichnungssymbolleiste auswählen oder die Taste ESC oder aber einfach dierechte Maustaste einmal drücken.

Damit die Sammelschiene der Schaltanlage in das Hintergrundschema passt, müssen ihre Position undGröße gegebenenfalls geändert werden:

• Wählen Sie die Sammelschiene aus, indem Sie mit der linken Maustaste darauf klicken. DieSammelschiene wird nun durch eine dicke rote Linie mit zwei kleinen Quadraten markiert. Wennin einem eingefrorenen Diagramm etwas ausgewählt wird, erscheint eine diagonal gekreuzte

Markierung ohne Quadrate. Wenn Sie die Sammelschiene versehentlich doppelt angeklickt ha-ben, öffnet sich deren Bearbeitungsdialog. Schließen Sie diesen Dialog über die SchaltflächeAbbrechen.


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• Verschieben Sie die Sammelschiene, indem Sie mit der linken Maustaste auf die durchgezogenerote Linie klicken und die Sammelschiene bei gedrückt gehaltener Maustaste an die gewünschteStelle ziehen. Durch Loslassen der Maustaste wird die neue Position festgelegt.

• Die Größe der Sammelschiene können Sie verändern, indem Sie mit der linken Maustaste aufeines der kleinen schwarzen Quadrate klicken und es nach links oder nach rechts ziehen, wie in

Abb. D.1.1 gezeigt ist.

Der Cursor kann auch zur Anzeige der Sprechblasenhilfe verwendet werden, wenn sie mit ihm kurz überdem Namen der Sammelschiene oder einer anderen Textstelle in der Netzgrafik verweilen. Dadurchwerden umständliche Zoomvorgänge, nur um den Text lesen zu können, vermieden.

Abbildung D.1.1: Die Größe einer Sammelschiene verändern

Erzeugen Sie auf die gleiche Weise zwei weitere Schaltanlagen:

• Wählen Sie erneut das Symbol (’Einfachsammelschienensystem’) in der Zeichnungssym-bolleiste. Platzieren Sie die zweite und die dritte Schaltanlage (d. h. die Sammelschiene derSchaltanlage).

• Verändern Sie die Position und/oder die Größe der zweiten und der dritten Sammelschiene so,dass sie in das Hintergrundschema passen.

Möglicherweise ist die Zeichnung zu klein, um die Sammelschienen exakt positionieren zu können. Sovergrößern Sie die drei Sammelschiene:

• Klicken Sie mit der linken Maustauste auf das Symbol Bildausschnitt ( ).

• Zeichnen Sie ein Quadrat um die drei Sammelschiene, indem Sie die erste Ecke mit der linkenMaustaste anklicken und die Maus bei gedrückt gehaltener Maustaste in die andere Ecke ziehen.Das so ausgewählte Quadrat wird nach dem Loslassen der Maustaste vergrößert.

Über das ’Handwerkzeug’ lässt sich der vergrößerte Bereich der Grafik verschieben:

• Klicken Sie auf das Symbol ( ) für das Handwerkzeug . Das Aussehen des Mauszeigers ändertsich und es erscheint ein Handsymbol.

• Klicken Sie bei gedrückt gehaltener Maustaste in die Zeichenfläche.

• Ziehen Sie die Maus, um den vergrößerten Bereich zu verschieben.

• Lassen Sie die Maustaste los.

• Klicken Sie erneut auf das Symbol ( ) für das Handwerkzeug , um den Handwerkzeug-Modus zuverlassen.

Der Handwerkzeug-Modus ist nur verfügbar, wenn Sie in die Grafik gezoomt haben. Die vorherige An-sicht kann wiederhergestellt werden, indem Sie auf das Symbol (Vorheriger Bildausschnitt ) klicken.Durch Anklicken der Schaltfläche Gesamtbild ( ) wird der ganze Bereich angezeigt.





D.1.2 Zweigelemente erstellen

Die Sammelschienen der Schaltanlagen sollen mit Transformatoren verbunden werden:

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf das Symbol (Zweiwicklungstransformator ) in der

Zeichnungssymbolleiste.

• Um den ersten Transformator zu zeichnen, klicken Sie die obere Sammelschiene mit der linkenMaustaste an der Stelle an, die vom Hintergrundschema vorgegeben wird. Der Transformator wirdnun an dieser Stelle mit der Handwerkzeug grafisch verbunden.

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die mittlere Sammelschiene, um die zweite Verbindungherzustellen.

• Die detaillierte Grafik der zweiten Schaltanlage wird automatisch geöffnet. Verbinden Sie denTransformator mit einem Schaltfeld, indem Sie auf eine der markierten Sammelschienen desLeistungsschalters klicken, wie in Abb. D.1.2 gezeigt ist. Das Ergebnis sollte wie in Abb. D.1.3dargestellt aussehen.

Hinweis: Es gibt einen Unterschied zwischen einfachen Sammelschiene(ohne Schaltanlagen) undden vordefinierten komplexeren Sammelschienensystemen mit Schaltanlagen, die Schaltanlagenausführlich darstellen: Wenn Sie ein Element an einem Sammelschienensystem platzieren, wirddie detaillierte Grafik der Schaltanlage (des Sammelschienensystems) geöffnet. Sie müssen dasElement (hier den Transformator) an einer der markierten Sammelschienen (der großen Quadrate,die sich am Ende der vordefinierten Leistungsschalterfelder befinden) anschließen.

Abbildung D.1.2: Den Transformator an das Einfachsammelschienensystem anschließen (in detaillierterSchaltanlagen-Grafik)


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Abbildung D.1.3: An das Einfachsammelschienensystem angeschlossener Transformator

• Die detaillierte Grafik der ersten Schaltanlage wird daraufhin automatisch geöffnet. Verbinden Sieden Transformator wieder mit einem Schaltfeld, indem Sie auf eine der markierten Sammelschienedes Leistungsschalters klicken.

• Gehen Sie genauso vor, um einen zweiten Transformator zwischen der mittleren und der unteren

Sammelschiene anzuschließen.

Die Netzgrafik sollte ohne Hintergrund nun so aussehen, wie in Abb. D.1.4 dargestellt.

Wurde kein Transformator oder die Verbindung nicht wie gewünscht erzeugt, klicken Sie auf die Schalt-fläche Rückgängig ( ), um den Bearbeitungsvorgang rückgängig zu machen. Wenn Sie währenddes Zeichenvorgangs die Abbruchtaste ESC drücken, wird der Zeichenvorgang des Transformatorsabgebrochen.





Abbildung D.1.4: Drei Schaltanlagen mit Einfachsammelschienensystemen und zwei Transformatoren

Ein Transformator wird in ganz ähnlicher Weise verschoben, wie die Größe einer Sammelschieneverändert wird:

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf einen Transformator, um ihn auszuwählen.

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf den ausgewählten Transformator und halten Sie dieMaustaste gedrückt.

• Ziehen Sie den Transformator nun bei gedrückt gehaltener Maustaste um ein oder zwei Gitter-netzpunkte nach links oder nach rechts.

• Lassen Sie die Maustaste los.

Normalerweise können Sie den Transformator nicht an eine Stelle außerhalb des Bereichs der beidenSammelschienen verschieben. Wenn Sie dies versuchen, wird er so weit rechts oder so weit links wiemöglich an den Sammelschienen platziert. Von dieser Position aus können Sie ihn nun an eine Stelleaußerhalb des Bereichs ziehen.

• Verschieben Sie den Transformator wieder an seine ursprüngliche Position. Wenn die Verbindun-gen während dieses ersten Verschiebevorgangs beschädigt wurden, klicken Sie auf die Schaltflä-che Rückgängig ( ), um den Vorgang rückgängig zu machen.

Sie können das Transformator-Symbol auch neu zeichnen, indem Sie mit der rechten Maustaste daraufklicken und Element neu zeichnen aus dem kontextbezogenen Menü wählen. Dadurch werden die bei-den Sammelschienen markiert, an die der Transformator elektrisch angeschlossen ist. Sie können denTransformator nochmals neu zeichnen, müssen ihn aber an die beiden markierten Sammelschienenanschließen. Die Option Element neu zeichnen ist für alle Symbole in der Netzgrafik verfügbar.

Wenn Sie mit der linken Maustaste zuerst auf die obere und dann auf die untere Sammelschieneklicken, während Sie einen Transformator zeichnen, wird eine geradlinige Verbindung (Verbindung


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ohne Zwischenpunkte) hergestellt. Das Transformator-Symbol wird in der Mitte platziert. Eine nichtgeradlinige Verbindung (Verbindung mit Zwischenpunkten) würde hergestellt werden, wenn man

• mit der linken Maustaste zuerst auf eine Sammelschiene klickt, um die erste Verbindung herzu-stellen,

• mit der linken Maustaste auf die Zeichenoberfläche klickt, um den Anfangs- und den Endpunktder Verbindungslinie festzulegen,

• die Zeichenoberfläche doppelt anklickt, um das Transformator-Symbol zu platzieren,

• mit der linken Maustaste erneut auf die Zeichenoberfläche klickt, um die zweite Verbindungsliniezu ziehen,

• und mit der linken Maustaste auf die zweite Sammelschiene klickt, um die zweite Verbindungherzustellen.

• Daraufhin werden die detaillierten Grafiken der Schaltanlagen angezeigt, damit Sie den Transfor-mator mit den Leistungsschalterfeldern verbinden können.

Sie können dies jetzt üben. Verwenden Sie dazu die Option Element neu verbinden.

D.1.3 Elemente mit einem Anschluss erstellen

Elemente mit einem Anschluss sind Elemente eines Energieversorgungssystems, die nur an eine Kleimm-leiste angeschlossen werden: Generatoren, Motoren, Lasten, externe Netze usw.

Das Tutorial-Netz beinhaltet zwei Asynchronmaschinen:

• Klicken Sie auf das Symbol Asynchronmaschine in der Zeichnungssymbolleiste.• Schließen Sie die erste Maschine an der unteren Sammelschiene an, indem Sie sie mit der linken

Maustaste an der vom Hintergrundschema vorgegebenen Position anklicken.

• Die detaillierten Grafiken der Schaltanlagen werden angezeigt. Verbinden Sie die Maschine miteinem Leistungsschalterfeld, indem Sie auf eine der markierten Sammelschienen des Leistungs-schalters klicken.

• Schließen Sie die zweite Maschine an der mittleren Sammelschiene an.

Wenn man mit der linken Maustaste auf eine Sammelschiene klickt, wird das Symbol für den Einzel-anschluss mit einer geradlinigen Verbindung platziert. Nicht geradlinige Verbindungen können erzeugt

werden, indem man mit der linken Maustaste zuerst in den Zeichnungsbereich klickt, um das Symbol zuplatzieren, man anschließend eine nicht geradlinige Verbindung zeichnet und schließlich mit der linkenMaustaste auf die Sammelschiene klickt, um die Verbindung herzustellen.

Um das Tutorial-Netz fertigzustellen, muss das externe Netz platziert werden:

• Klicken Sie auf das Symbol Externes Netz in der Zeichnungssymbolleiste. icon in the drawingtoolbox.

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die obere Sammelschiene, um das externe Netz anzu-schließen.

• Die detaillierten Grafiken der Schaltanlagen werden wieder angezeigt. Verbinden Sie das externeNetz mit einem Leistungsschalterfeld, indem Sie auf eine der markierten Sammelschienen desLeistungsschalters klicken.





Wenn das externe Netz im Übersichtsdiagramm an derselben Stelle wie der Transformator an dieSammelschiene angeschlossen wird, wird das Symbol für das externe Netz automatisch über derSammelschiene platziert. Andernfalls wird es standardmäßig unter der Sammelschiene platziert.

Wenn das Symbol für das externe Netz unter der Sammelschiene platziert wurde, kann es durchSpiegelung über der Sammelschiene platziert werden. Wenn das Symbol für das externe Netz bereits

richtig positioniert ist, können Sie folgende Übung an der Maschine an der mittleren Sammelschienedurchführen:

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das externe Netz oder auf die Asynchronmaschine. Daskontextbezogene Menü wird angezeigt (siehe Abb. D.1.5).

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die Option An Sammelschiene spiegeln . Das Symbolwird an seinem Anschlusspunkt an der Sammelschiene um 180°gedreht.

Spiegeln ist auch bei nicht geradlinigen Verbindungen möglich.

Abbildung D.1.5: Ein Symbol spiegeln

Hiermit ist der Prozess des Erstellens der Elemente des Energieversorgungssystems und der Topologie


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abgeschlossen. Überprüfen Sie noch einmal, ob alle Symbole korrekt positioniert sind. KorrigierenSie das Netzdiagramm gegebenenfalls mit den Funktionen „Verschieben“, „Größe ändern“ bzw. „AnSammelschiene spiegeln“.

Die Elemente wurden allerdings noch nicht bearbeitet und verwenden noch die Standardparameter. Imnächsten Schritt werden wir also die Parameter eingeben.

Das Hintergrundschema wird nun nicht mehr benötigt. Um es auszublenden, muss die Grafikebene, aufder es dargestellt wird, deaktiviert werden. Eine solche Ebene gibt es für jede Gruppe von Grafiksym-bolen. So blenden Sie den Hintergrund aus:

• Klicken Sie auf das Symbol Anzeigen von Ebenen ( ). Der Dialog „Grafikebenen“ wird angezeigt.Die Ebene „Hintergrund“ wird im linken Fensterbereich angezeigt („sichtbar“).

• Blenden Sie den Hintergrund aus, indem Sie ihn in den rechten Fensterbereich verschieben:Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die Ebene „Hintergrund“, und klicken Sie anschließendauf die Schaltfläche . Dadurch wird der Hintergrund in die Liste der unsichtbaren Ebeneneingefügt.

• Schließen Sie den Ebenendialog über die Schaltfläche OK. Die Netzgrafik sieht nun etwas über-sichtlicher aus.

D.2 Die Komponenten des Energieversorgungssystems bearbei-ten

Das Programm PowerFactory bietet mehrere Möglichkeiten, um die elektrischen Parameter der Ele-mente eines Energieversorgungssystems zu bearbeiten. Das Spektrum reicht hierbei von einfachenBearbeitungsdialogen bis hin zu flexiblen, an elektronische Arbeitsblätter angelehnte Umgebungen, in

denen jeweils mehr als ein Element gleichzeitig sichtbar ist.Die einfachste und direkteste Vorgehensweise ist jedoch ein Doppelklick auf das jeweilige Element inder Netzgrafik, woraufhin dessen Bearbeitungsdialog geöffnet wird.

Um unbeabsichtigte Änderungen an dem Netzdiagramm zu vermeiden, klicken Sie auf die SchaltflächeEinfriermodus ( ) , um das Diagramm einzufrieren.

Nahezu alle Elemente eines Energieversorgungssystems verwenden „Typ“-Objekte. Alle Transformato-ren einer großen Gruppe von Transformatoren können beispielsweise von demselben Typ sein. Folglichwerden die meisten elektrischen Parameter in einem Transformator-Typ-Objekt festgelegt, und jederTransformator referenziert diesen Typ.

Normalerweise würde dies bedeuten, dass zunächst eine Bibliothek mit benutzerdefinierten Typenerstellt werden müsste, bevor die Elemente eines Energieversorgungssystems festgelegt werden könn-ten. Für dieses Tutorial wurden jedoch alle benötigten Typen vorab festgelegt und können sofort ver-wendet werden.

D.2.1 Sammelschienen und Schaltanlagen bearbeiten

So bearbeiten Sie die obere Schaltanlage mit ihrer Sammelschiene:

• Doppelklicken Sie auf die obere Sammelschiene. Der Bearbeitungsdialog für die Sammelschiene,der in Abb. D.2.1 dargestellt ist, erscheint.

Dieser Dialog zeigt:




D.2. DIE KOMPONENTEN DES ENERGIEVERSORGUNGSSYSTEMS BEARBEITEN

• Registerkarten, die zur Eingabe von berechnungsspezifischen Parametern (’Basisdaten’, ’Last-fluss’ usw.) verwendet werden;

• den Namen der Sammelschiene/Klemmleiste;

• den Typ der Sammelschiene, mit einer Schaltfläche zur Auswahl des Typs und einer Schaltflächezur Bearbeitung des Typs;

• eine Zone und einen Netzbereich, zu der bzw. zu dem die Sammelschiene gehört. Diese werdenin diesem Tutorial nicht verwendet. Weitere Informationen über Zonen und Netzbereiche findenSie im Benutzerhandbuch.

• die Schaltanlage, zu der diese Sammelschiene gehört, mit einer Schaltfläche, über die sich derBearbeitungsdialog dieser Schaltanlage öffnen lässt;

• den System-Typ (AC, DC oder AC/BI für zweiphasige Wechselstromnetze wie beispielsweiseBahnstromnetze);

• die Phasentechnologie, um die Anzahl der Phasen zu definieren. Sie können beispielsweiseauswählen, ob die Sammelschiene über einen Erdleiter verfügt oder nicht.

• die Nennspannung der Sammelschiene.

Abbildung D.2.1: Der Sammelschienen-Bearbeitungsdialog

Bearbeiten Sie die obere Sammelschiene und die obere Schaltanlage:

• Name = „D1_Swab“


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• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die Schaltfläche ( ) zur Auswahl des Typs und wählenSie dann die Option Projekttyp wählen , um den Typ einzugeben. Daraufhin wird die Bibliothekim Verzeichnisbaum geöffnet. Navigieren Sie zum Ordner ’Typen Sammelschienen’ (’Types Bus-bars’), wie in Abb. D.2.2. gezeigt ist. Diese Sammelschienen-Bibliothek wurde vom Tutorial-Manager installiert. Klicken Sie bei Bedarf auf das Zeichen ’+’, um die Datenbank-Unterverzeichnissezu öffnen, oder doppelklicken Sie auf diese Verzeichnisse.

• Wählen Sie den Typ „Bar 33 kV“ aus, indem Sie mit der linken Maustaste auf das kleine Objekt-symbol klicken. Wenn Sie mit dem Mauszeiger kurz auf dem Objektsymbol verweilen, erscheinteine Sprechblasenhilfe, wie in Abb. D.2.2 gezeigt ist.

• Wählen Sie den Sammelschienentyp aus, indem Sie mit OK bestätigen. Der Sammelschienen -Bearbeitungsdialog wird wieder aktiviert.

Abbildung D.2.2: Einen Sammelschienentyp auswählen

• Klicken Sie auf die Schaltfläche mit dem blauen Pfeil neben dem Eintrag ’Schaltanlage’, um dieSchaltanlage zu bearbeiten.

• Das Dialogfenster der Schaltanlagen wird angezeigt (Abb. D.2.3). Ändern Sie den Namen derSchaltanlage in „Station 1“.

• Geben Sie „S1“ als ’Kurzbezeichnung’ ein.• Schließen Sie den Schaltanlagendialog über die Schaltfläche OK.

• Ändern Sie die Nennspannung auf 33 kV ab. Die Nennspannung einer Sammelschiene kann sichvon der Nennspannung ihres Typs unterscheiden. Der Typ der ausgewählten Sammelschiene istfür 33 kV ausgelegt, kann aber auch für andere (niedrigere) Spannungen verwendet werden.

• Bestätigen Sie mit OK, um das Dialogfenster der Sammelschiene zu schließen.

• Ein Bestätigungsdialog wird erscheinen und Sie fragen, ob Sie die Spannungen der internenElemente auch anpassen möchten. Wählen Sie Ja.





Abbildung D.2.3: Die Sammelschiene und die Schaltanlage bearbeiten

Die mittlere Schaltanlage mit ihrer Sammelschiene wird in der gleichen Weise bearbeitet:

• Doppelklicken Sie auf die mittlere Sammelschiene.

• Name = „D1_11a“.

• Wählen Sie den Typ aus: Klicken Sie auf → Projekttyp wählen → Bar 11 kV.

• Name der Schaltanlage „Station 2“, Kurzbezeichnung = „S2“

• Setzen Sie die Nennspannung der Schaltanlage auf 11 kV.

• Schließen Sie alle Dialoge über die Schaltfläche OK.

Die untere Sammelschiene liegt auf 3,3 kV:

• Name = „D1_3.3a“

• Typ = Projekttyp wählen → Bar 3.3 kV

• Name der Schaltanlage „Station 3“, Kurzbezeichnung = „S3“

• Setzen Sie die Nennspannung der Schaltanlage auf 3,3 kV.

• Schließen Sie alle Dialoge über die Schaltfläche OK.


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D.2.2 Zu anderen Elementen springen

Alle Element-Bearbeitungsdialoge verfügen über die Schaltfläche Gehe zu... Wenn man auf dieseSchaltfläche klickt, springt das Programm automatisch direkt zu dem angeschlossenen Element, wennnur ein einziges Element angeschlossen ist, oder es zeigt eine Liste der angeschlossenen Elementean, aus der man eines auswählen kann.

Sie können dies folgendermaßen üben:

• Doppelklicken Sie auf das Symbol für das externe Netz, um dessen Dialog zu öffnen.

• Klicken Sie auf die Schaltfläche Gehe zu. . . . Der Dialog der Sammelschiene „D1_Swab“ wird nunangezeigt.

• Klicken Sie erneut auf die Schaltfläche Gehe zu... Eine Liste der angeschlossenen Elementewird angezeigt. Wählen Sie den Transformator aus. Der Bearbeitungsdialog des Transformatorswird angezeigt

• Über die Schaltfläche Abbrechen können Sie einen Bearbeitungsdialog jederzeit verlassen, ohne

dass Änderungen übernommen werden.

D.2.3 Elemente mit zwei Anschlüssen bearbeiten

So bearbeiten Sie den oberen Transformator:

• Doppelklicken Sie auf den Transformator, um dessen Dialog zu öffnen.

• Name = „T1_33/11a“

Der Dialog zeigt die angeschlossenen Sammelschienen an. Die Einträge in diesen Feldern wurden

festgelegt, als der Transformator in dem Netzdiagramm angeschlossen wurde. Die Namen der Sam-melschienen werden in rot angezeigt.

• Typ = Projekttyp wählen → TR2 20;33/11;10 .

• Öffnen Sie die Seite ’Lastfluss’, indem Sie mit der linken Maustaste auf die entsprechende Regi-sterkarte klicken.

• Vergewissern Sie sich, dass der automatische Stufenschalter deaktiviert und die Stufenstellerpo-sition auf null gesetzt ist.


Wenn die Hochspannungs- und die Niederspannungsseite des Transformators falsch angeschlossenist, wird eine Fehlermeldung angezeigt. Gehen Sie in diesem Fall folgendermaßen vor:

• Klicken Sie auf die Schaltfläche Vertausche Anschlüsse auf der Seite „Basisdaten“.

• Bestätigen Sie wieder mit OK.

So bearbeiten Sie den anderen Transformator:

• Öffnen Sie dessen Dialog.

• Name = „T1_11/3.3a“.

• Typ = Projekttyp wählen → TR2 5;11/3.3;5%

• Vergewissern Sie sich, dass der automatische Stufenschalter auf der Seite „Lastfluss“ deaktiviertund die Stufenstellerposition auf null gesetzt ist.





D.2.4 Elemente mit einem Anschluss bearbeiten

Öffnen Sie den Bearbeitungsdialog, um das externe Netz zu bearbeiten, und nehmen Sie folgendeEinstellungen vor:

• ’Basisdaten’:

– Name = „Übertragungsnetz“

– Das externe Netzelement hat keinen Typ. Alle elektrischen Daten werden im Element selbstgespeichert.

• ’Lastfluss’-Daten:

– Knotentyp = „SL“ (slack)

– Winkel = 0.0 deg

– Spannungssollwert = 1.0 p.u

• Kurzschluss nach VDE/IEC:

– Max. Kurzschlussleistung „Sk“ = 10000 MVA

– R/X-Verhältnis = 0.1

• Bestätigen Sie mit OK .

So bearbeiten Sie die 11-kV-Asynchronmaschine:

• Öffnen Sie deren Dialog.

• Name = „ASM1a“

• Type = Projekttyp wählen → ASM 11kV 5MVA

• Seite „Lastfluss“ → Wirkleistung = 4 MW

• Press OK.

So bearbeiten Sie die 3,3-kV-Asynchronmaschine:

• Öffnen Sie deren Dialog.

• Name = „ASM1b“

• Typ = Projekttyp wählen → ASM 3.3kV 2MVA• Seite „Lastfluss“: Wirkleistung = 1 MW


Hiermit ist die Definition des Energieversorgungssystems der ersten Übung abgeschlossen. Wir könnennun eine Berechnung starten.


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D.3 Eine Lastflussberechnung ausführen

Eine Lastflussberechnung kann aus dem Hauptmenü (Berechnung → Lastfluss → Lastfluss... ) oderdurch Anklicken des Symbols Lastfluss berechnen ( ) in der Hauptsymbolleiste gestartet werden.Daraufhin wird der Lastfluss-Befehlsdialog geöffnet, wie in Abb. gezeigt ist D.3.1.

Dieser Befehlsdialog bietet verschiedene Optionen für die Lastflussberechnung.

• Vergewissern Sie sich, dass bei dieser ersten Tutorial-Lastflussberechnung folgende Optioneneingestellt sind:

– Berechnungsmethode = AC-Lastfluss, symmetrisch, Mitsystem.

– Temperaturabhängigkeit: Leitungs-/Kabel-Widerstände = ...bei 20 ◦C

– Deaktivieren Sie alle anderen Optionen auf der Seite Grund-Optionen .

– Auf der Seite Wirkleistungsregelung : Setzen Sie die Wirkleistungsregelung entsprechend der Sekundärregelung und Aktivieren Sie die Option Berücksichtige Wirkleistungsgrenzen


Abbildung D.3.1: Der Lastfluss-Befehlsdialog

Eine Lastflussberechnung wird nun gestartet. Wenn das Tutorial - Energieversorgungssystem korrekteingegeben wurde, sollte im Ausgabefenster folgende Meldung erscheinen:

DIgSI/info - Element ’Part 1 \Transmission Grid.ElmXnet’ ist lokale Referenz

in Netzgruppe ’Part 1 \D1_Swab.ElmTerm’DIgSI/info - Berechnung Lastfluss...

DIgSI/info - -----------------------------------------




D.3. EINE LASTFLUSSBERECHNUNG AUSFÜHREN

DIgSI/info - Starte Newton-Raphson-Algorithmus...

DIgSI/info - Lastfluss-Iteration: 1

DIgSI/info - Lastfluss-Iteration: 2

DIgSI/info - Newton-Raphson hat innerhalb von 2 Iterationen konvergiert.

DIgSI/info - Lastflussberechnung erfolgreich.

Tritt ein Fehler auf, könnte folgende Fehlermeldung erscheinen:

DIgSI/err - ’Part 1\T1_33/11a.ElmTr2’:

DIgSI/err - fehlender Typ!

DIgSI/err - Fehler in Lastflussdaten!

DIgSI/info - Lastflussberechnung nicht ausgeführt.

DIgSI/err - letzter Befehl führt zu Fehler(n),

siehe Ausgabefenster!

In diesem Fall (beim Transformator fehlt der Typ) wird die Lastflussberechnung nicht ausgeführt.

Um den Fehler zu beheben, sollte man zuerst das Element finden, das den Fehler verursacht hat. Mitdem interaktiven PowerFactory -Ausgabefenster lässt sich dies ohne Weiteres bewerkstelligen: Dop-pelklicken Sie dazu einfach auf die Zeile mit dem Namen des Elements im Ausgabefenster. Daraufhinwird automatisch der Bearbeitungsdialog des Elements geöffnet. Korrigieren Sie den Fehler, und führenSie die Lastflussberechnung erneut durch.

Eine Meldung über eine korrekte Lastflussberechnung zeigt an, dass der Lastflussalgorithmus ein Netz(Netzgruppe) in dem gesamten System gefunden hat und als Referenzelement das externe Netzele-ment gewählt hat (ist in diesem Beispiel das einzige mögliche Referenzelement).

Die Netzgrafik zeigt die Ergebnisse der Lastflussberechnung in den Ergebnisboxen, wie in Abb. D.3.2gezeigt ist. .

Abbildung D.3.2: Ergebnisse der Lastflussberechnung

Diese Abbildung zeigt auch den Sprechblasentext, der erscheint, wenn man mit dem Cursor kurz überder jeweiligen Ergebnisbox verweilt. Insbesondere bei der Betrachtung eines größeren Teils einesEnergieversorgungssystems sind die Ergebnisboxen gegebenenfalls schlecht lesbar. Die Ergebnisse

können dann über die Sprechblasenhilfe angezeigt werden.


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D.4 Das Format der Ergebnisboxen bearbeiten

Die Ergebnisboxen sind nicht auf die aktuell sichtbaren Ergebnisparameter festgelegt, sondern könnenfrei bearbeitet werden. PowerFactory bietet äußerst flexible Werkzeuge zur Definition von Ergebnisbo-xen, mit denen nahezu jedes Format für Ergebnisboxen festgelegt werden kann.

In diesem Tutorial wird nur der direkteste Weg zur Änderung der Definition einer Ergebnisbox auf-gezeigt. Einigen Benutzern wird diese Vorgehensweise genügen. Andere Benutzer finden im Benut-zerhandbuch weitere Informationen zur Bearbeitung der Definitionen von Ergebnisboxen, die sie nachAbschluss des Tutorials nachschlagen können.

Um zu verstehen, wie das Format der Ergebnisboxen gehandhabt und bearbeitet wird, ist es wichtig,dass man zunächst das Prinzip der PowerFactory -Ergebnisboxen versteht.

D.4.1 Hintergrund-Information über Ergebnisboxen

Eine PowerFactory -Ergebnisbox ist eigentlich ein Berechnungsbericht im Miniaturformat. Im Grundegibt es keinen Unterschied zwischen einem komplexen mehrseitigen Lastflussbericht und einer kleinenNetzgrafik-Ergebnisbox. Beide Berichte werden von sogenannten Ergebnismasken erzeugt, die denInhalt des Berichts mit Hilfe der DIgSILENT -Ausgabesprache formulieren.

Das folgende Beispiel, das einen Teil einer Ergebnismaske zeigt, soll eine Vorstellung von der Definitiondieser Ergebnis-Berichte vermitteln. Normalerweise muss der Benutzer diese Ergebnismasken nichtmanuell bearbeiten, da zum Editieren benutzerfreundliche Dialoge zur Verfügung stehen, die im KapitelD.4.2. vorgestellt werden. Das folgende Beispiel wurde einem komplexen Lastfluss-Berichtformat ent-nommen, das Makros, Schleifen und viele andere Befehle zur Berichterstellung enthielt. Es zeigt einenTeil des Berichtkopfes mit Wirk- und Blindleistungsangaben für Generator und Motor.

Generation Motor |$HE

Load |$HE[# ]/ [# ]/ |$HE,[c:Pgen,[c:Pmot

[# ] [# ] |$HE,[c:Qgen,[c:Qmot

Solche Berichtmasken können natürlich auch für eine Netzgrafik-Ergebnisbox erstellt werden. Da wirnach einer durchgeführten Kurzschlussberechnung andere Ergebnisse erwarten als nach einer durch-geführten Lastflussberechnung, können wir zwei kleine Berichtmasken erstellen; eine beispielsweisezur Angabe des Anfangskurzschlussstroms und der Scheinleistung und die andere zur Angabe derWirkleistung, der Blindleistung und des Leistungsfaktors.

Es dürfte folglich klar sein, dass es möglich sein muss, ein Ergebnisboxformat für jede zur Verfügungstehende Berechnungsfunktion zu erstellen und auszuwählen. Daneben möchten wir generell auchandere Ergebnisse für Zweigelemente als für Knotenelemente sehen. Die Flexibilität des PowerFactory -Ergebnisboxformats reicht weit über diese Grundanforderungen hinaus, da sie die Definition von Er-gebnisboxen für verschiedene Projekte, für ein einzelnes Kantenelement oder für alle Kantenelementegleichzeitig, für ein ganz bestimmtes Element oder für Elementklassen (Leitungen / Transformatorenbeispielsweise) usw. ermöglicht. Dank dieser Flexibilität kann unter einer Vielzahl von Formaten fürErgebnisboxen gewählt werden. Die folgenden Merkmale und angebotenen Funktionen sorgen fürÜbersichtlichkeit bei der Vielzahl der Formate und werden Ihnen den Umgang mit ihnen erleichtern:

• Das Programmpaket PowerFactory wird mit einer ganzen Reihe von Standard - Ergebnisboxfor-maten geliefert, die in einem schreibgeschützten Ordner gespeichert sind.

• Neue, benutzerdefinierte Formate beruhen auf den Standardformaten und werden in einem be-

nutzerdefinierten Ordner abgelegt.

• Mittels eines sehr flexiblen Formatvorlagen-Managers werden allen Elementen oder allen Kanten-




D.4. DAS FORMAT DER ERGEBNISBOXEN BEARBEITEN

oder Knotenelementen Ergebnisformate zugewiesen, sofern ihnen nicht bereits ein eigenes For-mat zugewiesen worden ist. Es ist daher in manchen Fällen möglich, spezielle, eigens zuge-wiesene Formate zu verwenden, während das übergeordnete Gesamtformat dennoch mühelosgeändert werden kann.

• Das Ergebnisboxformat aller Kanten - oder Knotenelemente kann im Hauptmenü aus einer klei-

nen, gegebenenfalls benutzerdefinierten Zusammenstellung ausgewählt werden.

Im folgenden Abschnitt wird das Ergebnisboxformat des externen Netzelements geändert.

Hinweis: Standardmäßig ist der in die Zweigelemente fließende Strom in den Ergebnisboxen mit einempositiven Vorzeichen und der aus den Zweigelementen fließende Strom mit einem negativen Vor-zeichen versehen. Für Strom verbrauchende Kantenelemente (Lasten) gilt dieselbe Konvention.Im Fall von Strom produzierenden Elementen (externen Netzen und Generatoren) ist der aus denElementknoten fließende Strom mit einem positiven Vorzeichen und der in die Elementknotenfließende Strom mit einem negativen Vorzeichen versehen.

D.4.2 Das Format der Ergebnisboxen bearbeiten

In den Ergebnisboxen des oberen Transformators werden P, Q und die Auslastung angezeigt. Wirmöchten diese Angaben beispielsweise in P, Q und Stromstärke ändern. So ändern Sie die Definitionder Ergebnisbox:

• Frieren Sie das Netzdiagramm ein ( ).

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf eine Ergebnisbox des Transformators. Daraufhin er-scheint ein kleines Menü.

Wenn Sie mit dem Mauszeiger kurz auf einer der Optionen Format für. . . Format für Kantenelemente oder Format für Zweiwicklungstransformatoren) verweilen, wird ein zweites Menü angezeigt. Aus dieserListe können Sie ein anderes Ergebnisboxformat auswählen. Das Menü zeigt durch ein kleines Häkchen( ) das gerade verwendete Format an. Derzeit wird das Format für Kantenelemente → Zweigfluss verwendet.

Durch die Auswahl der Option Format bearbeiten für. . . wird der aktuell verwendete Formatdefinitions-dialog geöffnet.

• Wählen Sie die Option Format für Kantenelemente bearbeiten . Das Format-Dialogfenster wirdangezeigt (siehe Abb. D.4.1).

• Klicken Sie auf die Schaltfläche Eingabeart und wählen Sie Variablenauswahl , sofern dieseOption noch nicht ausgewählt ist. Bestätigen Sie mit OK.

• Klicken Sie doppelt auf die Variable der dritten Zeile (in der „c:loading“ steht) und wählen Sie dieVariable „m:I:_LOCALBUS kA Stromstärke, Betrag“ aus, die Sie über das Setzen des Häkchensim neuen Fenster auswählen können.



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Abbildung D.4.1: Ergebnisboxen mit Hilfe vordefinierter Variablen bearbeiten

• Beachten Sie die Änderung in der Ergebnisbox des Transformators. Sie zeigt jetzt die Stromstärkean. Verwenden Sie die Sprechblasenhilfe. Auch sie hat sich geändert.

• Beachten Sie, dass sich alle Ergebnisboxen der Transformatoren geändert haben.

• Wählen Sie erneut die Option Format für Kantenelemente bearbeiten . Versuchen Sie, die An-zahl der Nachkommastellen auf 3 oder 4 zu setzen oder durch Aktivieren des Kontrollkästchens’Anzeigen’ der Option Einheit Letztere hinzuzufügen.

Wenn die Größe der Ergebnisbox nicht mehr ausreicht, um alles anzuzeigen:

• Reaktivieren Sie die Netzgrafik ( ).

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Ergebnisbox und wählen Sie die Option Breite anpassen.

Oftmals ist es nicht notwendig, Einheiten oder Beschreibungen zum jeweiligen Ergebnisboxformathinzuzufügen, da diese Informationen zum einen in der Legende zum Netzdiagramm angegeben undzum anderen in der Sprechblasenhilfe angezeigt werden. Die Legende in der unteren linken Ecke desNetzdiagramms wird automatisch aktualisiert, wenn die Ergebnisboxformate geändert werden.

Durch Anklicken der Schaltfläche können Sie die Legende anzeigen oder ausblenden.




D.5. KURZSCHLUSSBERECHNUNGEN DURCHFÜHREN

D.5 Kurzschlussberechnungen durchführen

Eine Kurzschlussberechnung kann entweder aus dem Hauptmenü (Berechne → Kurzschluss ) oderdurch Anklicken des Kurzschluss-Symbols ( ) in der Hauptsymbolleiste oder aber direkt aus derNetzgrafik gestartet werden:

• Frieren Sie das Diagramm ein.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die 11-kV-Sammelschiene „D1_11a“ und wählen Siedie Option Berechne → Kurzschluss. . . , wie in Abb. D.5.1 dargestellt ist.

Daraufhin wird der Kurzschluss-Befehlsdialog geöffnet, wie in Abb. D.5.2 gezeigt ist.

• Wählen Sie die Methode nach IEC 60909.

• Wählen Sie als Fehlerart to 3-phasiger Kurzschluss.

• Aktivieren Sie die Fehlerort-Option Benutzerauswahl und wählen Sie gegebenenfalls den Fehler-ort. Dies geschieht automatisch, wenn Sie die Kurzschlussberechnung wie oben beschrieben ausder Netzgrafik gestartet haben.


Abbildung D.5.1: Eine Kurzschlussberechnung aus der Netzgrafik starten


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Abbildung D.5.2: Der Kurzschluss-Befehlsdialog

Eine Kurzschlussberechnung wird nur für einen Kurzschluss an der ausgewählten Sammelschienegestartet. Als Ergebnis wird der Strombeitrag an allen Zweigen des gesamten Netzes angezeigt. DerStrom für das Lastelement wird dabei vernachlässigt.

Das Ausgabefenster sollte folgende Meldung anzeigen:

DIgSI/info - Element ’Part 1\Transmission Grid.ElmXnet’ ist lokale Referenz

in Netzgruppe ’Part 1\D1_Swab.ElmTerm’DIgSI/info - Kurzschlussberechnung an Sammelschiene Part 1

\D1_11a

DIgSI/info - Kurzschlussberechnung durchgeführt!

So berechnen Sie Kurzschlüsse für alle Sammelschienen und Sammelschienen auf einmal:

• Klicken Sie auf das Kurzschluss-Symbol ( ) in der Hauptsymbolleiste.

• Wählen Sie die Methode nach IEC 60909 .

• Wählen Sie als Fehlerart 3-phasiger Kurzschluss .

• Aktivieren Sie die Fehlerort-Option „Sammelschienen/Muffen und Hilfsknoten“.





D.5. KURZSCHLUSSBERECHNUNGEN DURCHFÜHREN

Für alle Knoten (Klemmleisten, Sammelschienen) wird eine Kurzschlussanalyse durchgeführt. Die Er-gebnisse werden für jede Sammelschiene lokal als der Kurzschlussstrom bzw. die Kurzschlussleistungangegeben, mit dem bzw. mit der die Sammelschiene im Falle eines Kurzschlusses beaufschlagt wird.

So berechnen Sie einen Mehrfachfehler (einen Fehler, der an mehr als einem Element gleichzeitigauftritt):

• Führen Sie einen symmetrischen Lastfluss aus.

• Drücken Sie die Taste STRG und wählen Sie mittels Mehrfachauswahl zwei Sammelschienen aus.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Auswahl und wählen Sie die Option Berechne →Mehrfachfehler.. .

• Ein Browser-Fenster mit einer Liste von Fehlerorten wird angezeigt. Diese Liste enthält die aus-gewählten sowie zusätzliche Sammelschienen, sofern diese vorher ausgewählt worden sind. Siekönnen diese Liste bearbeiten (Einträge löschen oder über die Schaltfläche Neues Objekt ( )des Browser-Fensters neue Einträge erstellen).

• Bestätigen Sie mit Schließen• Der Kurzschluss-Befehlsdialog wird erneut angezeigt. Vergewissern Sie sich, dass im Feld ’Me-

thode’ ’Vollständig’ steht und die Option ’Mehrfachfehler’ aktiviert ist.


Die Kurzschlussströme und -leistungen im Netz werden für die gleichzeitig auftretenden Kurzschlüsseberechnet.


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Kapitel E

Übung 3: Der Datenmanager

In der zweiten Übung des Tutorials wurden mit Hilfe des Hauptmenüs, der Hauptsymbolleiste, der

Zeichnungssymbolleiste und der Netzgrafik:

• ein neues Projekt angelegt und ein neues Netz erstellt,

• ein neuer Teil eines Energieversorgungssystems definiert und bearbeitet,

• Lastfluss- und Kurzschlussberechnungen durchgeführt,

• Ergebnisse betrachtet.

Der Tutorial-Manager wird wieder verwendet, um jetzt einige zusätzliche Einstellungen für diese dritteÜbung des Tutorials vorzunehmen:

• Wählen Sie die Option Hilfe → Tutorial starten. . . im Hauptmenü.

• Wählen Sie die Option Starte → Übung 3 im Tutorial-Manager.


Das Netzdiagramm sollte nun ausgeblendet und mit einem neuen Hintergrundschema wieder einge-blendet werden.

Die Datenbank, in der alle Änderungen gespeichert wurden, wurde in den vorherigen Übungen nichtdirekt verwendet. Um den Inhalt der Datenbank anzeigen und verwenden zu können, müssen wir den

sogenannten „Datenmanager“ öffnen::

• Klicken Sie auf die Schaltfläche Neuer Datenmanager ( ) in der Hauptsymbolleiste. Ein Fensterdes Datenmanagers, das in Abb. E.0.1 gezeigt ist, wird geöffnet.

Der Datenmanager hat zwei Fenster:

• Das Fenster des Datenbank-Verzeichnisbaums (der linke Fensterbereich), in dem eine Baumdar-stellung der ganzen Datenbank zu sehen ist.

• Das Fenster des Datenbank-Browsers (der rechte Fensterbereich), das den Inhalt des in derDatenbank ausgewählten Ordners zeigt.


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KAPITEL E. ÜBUNG 3: DER DATENMANAGER

Abbildung E.0.1: Der Datenmanager

E.1 Der Datenmanager: Grundlagen

Benutzer, die mit dem „Windows Explorer“ vertraut sind, können diesen Abschnitt gegebenenfalls über-springen.

Das Fenster des Datenbank-Verzeichnisbaums zeigt eine hierarchische Baumstruktur mit ’Ordner’-

Objekten. Wenn ein solcher Ordner weitere Objekte enthält, ist er durch ein kleines Plus-Zeichen ( )gekennzeichnet. Klickt man mit der linken Maustaste auf dieses Zeichen, wird der Ordner geöffnet. DerDatenbank-Browser im rechten Fensterbereich zeigt den Inhalt des geöffneten Ordners an.

Ein geöffneter Ordner ist an einem kleinen Minus-Zeichen ( ) erkennbar. Klickt man mit der linkenMaustaste auf dieses Minus-Zeichen, wird der Ordner geschlossen. In Abb. E.0.1, sind die Ordner„Tutorial-Benutzer“, „Tutorial“ (Projekt), „Bibliothek“, „Netz-Modell“ usw. geöffnet, die Ordner „Betriebs-mitteltypen - Bibliothek“, „Betriebsdaten-Bibliothek“ usw. sind geschlossen. Der Ordner „Part 1“ wird imVerzeichnisbaum ausgewählt, und folglich wird sein Inhalt im Browser-Fenster rechts angezeigt.

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf alle Minus-Zeichen, bis im Verzeichnisbaum nur noch derBasisordner Datenbank zu sehen ist.

• Klicken Sie dann mit der linken Maustaste so lange auf die Plus-Zeichen, bis das VerzeichnisDatenbank → Tutorial → Tutorial Exercise 3 → Netz- Modell →Netz- Daten → Part 1 geöffnet ist.Der Ordner Benutzer , der mit einem kleinen blauen Symbol (Bildschirm) gekennzeichnet ist, istIhr Arbeitsordner. Er kann einen anderen Namen als Benutzer haben.

Durch Doppelklick auf einen Ordner können Ordner erweitert und reduziert werden.

Wenn Sie mit der linken Maustaste auf einen Ordner im Verzeichnisbaum klicken, wird sein Inhalt imDatenbank-Browser angezeigt:

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf den Ordner „Part1“. Der Browser zeigt nun alle Objektean, die in der zweiten Übung des Tutorials angelegt wurden.

Die im Browser angezeigten Objekte können spaltenweise sortiert werden, indem man mit der linkenMaustaste auf die jeweilige Spaltenüberschrift klickt:




E.2. DEN DATENMANAGER VERWENDEN

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die Spaltenüberschrift „Name“. Die Objekte werden nachdem Namen sortiert.

• Klicken Sie mit der linken Maustaste nochmals auf dieselbe Überschrift. Die Sortierreihenfolgewird jetzt umgedreht.

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf das erste leere Feld der Spaltenüberschrift (oberhalb derSymbole, links von der Spalte „Name“). Die Objekte werden jetzt nach ihrer Klasse sortiert.

Wenn das Fenster des Datenmanagers zu klein ist:

• Zeigen Sie mit dem Mauszeiger auf einen Rand oder eine Ecke des Fensters des Datenmanagers.Der Mauszeiger nimmt jetzt die Form eines Doppelpfeils an. Das Fenster kann nun vergrößertwerden, indem der Rand/die Ecke bei gedrückt gehaltener Maustaste verschoben wird.

• Das ganze Fenster des Datenmanagers kann verschoben werden, indem man mit der linkenMaustaste auf die Titelleiste klickt und das Fenster bei gedrückt gehaltener Maustaste an eineandere Stelle zieht.

• Der Fensterbereich mit dem Verzeichnisbaum und der Fensterbereich des Browsers sind durcheine vertikale Leiste voneinander getrennt. Durch Verschieben dieser Leiste kann einer der beidenFensterbereiche vergrößert werden.

E.2 Den Datenmanager verwenden

Öffnen Sie den Datenmanager und schauen Sie sich den Inhalt Ihres Ordners Benutzer (Datenbank Benutzer) an. Zusätzlich zu den Projekten der vorhergehenden Übungen des Tutorials hat der Tutorial-Manager ein neues Projekt mit dem Namen „Tutorial-Übung 3“ installiert und aktiviert. Ein aktiviertes

Projekt wird durch fet gedruckte Buchstaben im Datenmanager angezeigt. Wir arbeiten jetzt mit diesemProjekt. Wenn Sie eine vorhergehende Übung nochmals aufrufen möchten, können Sie das entspre-chende Projekt aktivieren, indem Sie mit der rechten Maustaste auf den Projektordner klicken undAktivieren aus dem kontextbezogenen Menü wählen.

Mit dem Datenmanager können die Komponenten des Energieversorgungssystems bearbeitet werden:

• Wählen Sie das Verzeichnis Datenbank → Tutorial → Tutorial Exercise 3 → Netz- Modell →Netz- Daten → Part 1 (im Verzeichnisbaum) aus.

• Doppelklicken Sie im Browser auf das kleine Transformatorsymbol ( ). Daraufhin wird derselbeBearbeitungsdialog geöffnet, der auch vom Netzdiagramm aus geöffnet wurde.

• Schließen Sie den Bearbeitungsdialog über die Schaltfläche Abbrechen.

Der Datenmanager ist ein äußerst vielseitiges Hilfsmittel und kann beispielsweise zur Durchführung derfolgenden Schritte verwendet werden:

• „Manuelles“ Anlegen beliebiger Objekte, z.B. Projekte, Berechnungsfälle, Typ-Bibliotheken, Be-rechnungsbefehle, Entwurfsvarianten usw.

• Kopieren von Teilen der Datenbank aus einem Ordner und Einfügen in einen anderen Ordner.

• Darstellen von Ergebnissen in Tabellenformat.

• Bearbeiten von Objekten in Tabellenformat.

• Importieren und Exportieren von Teilen der Datenbank.


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E.3 Eine Abzweigleitung hinzufügen

Wir werden das System nun erweitern, indem wir der mittleren Klemmleiste ein Verteilerkabel mit Lastenhinzufügen.

Dazu zeichnen wir zunächst die zusätzliche Schaltanlage rechts neben der 11 -kV-Klemmleiste:

• Reaktivieren Sie die Netzgrafik (dieser Schritt ist nur bei aktiviertem Einfriermodus erforderlich).

• Wählen Sie das Symbol in der Zeichnungssymbolleiste und platzieren Sie die neue Schaltan-lage mit einer Einfachsammelschiene rechts neben der Sammelschiene „D1_11a“.

• Da diese Sammelschiene ähnliche elektrische Eigenschaften wie die Sammelschiene „D1_11a“besitzt, kopieren wir die Daten:

– Klicken Sie mit der linken Maustaste auf „D1_11a“

– Halten Sie nun die STRG-Taste gedrückt und klicken Sie gleichzeitig mit der linken Maustasteauf die neue Klemmleiste. Beide Klemmleisten sollten nun markiert sein.

– Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf eine der markierten Klemmleisten und wählenSie Daten bearbeiten . Alternativ dazu können Sie auch auf die markierten Sammelschienendoppelklicken. Der Datenbank-Browser wird geöffnet und zeigt die beiden Klemmleisten an.

– Wählen Sie „D1_11a“ aus, indem Sie auf das Symbol klicken.

– Kopieren Sie die Sammelschiene (entweder, indem Sie mit der rechten Maustaste klickenund die Option Kopieren wählen, auf das Symbol klicken oder die TastenkombinationSTRG-C drücken.

– Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Symbol für die neue Sammelschiene undwählen Sie Daten einfügen.

– Öffnen Sie den Bearbeitungsdialog der neuen Sammelschiene (durch Doppelklick auf das

Symbol ) und vergewissern Sie sich, dass ihr Typ „Bar 11kV“ lautet und die Nennspannung11 kV beträgt.

– Schließen Sie den Dialog und den Datenbank-Browser (jeweils über die Schaltfläche OK).

Mit dieser Vorgehensweise zum Kopieren von Daten von einem Objekt in ein anderes lassen sichNetze schneller anlegen und Fehler vermeiden. Ein großes Verteilsystem, das viele Klemmleisten(oder Schaltanlagen bzw. Sammelschienen) mit elektrisch ähnlichen Eigenschaften verwendet, könntebeispielsweise im Netzdiagramm gezeichnet werden. Eine dieser Klemmleisten könnte dann so bear-beitet werden, dass sie den korrekten Typ und die korrekte Spannungsebene aufweist. Anschließendwerden alle ähnlichen Klemmleisten ausgewählt und ein Datenbank-Browser geöffnet, wie vorstehendbeschrieben wurde. Auf diese Weise können die Daten der Klemmleisten in einem Schritt kopiert undin alle anderen Klemmleisten eingefügt werden.

Das Kopieren und Einfügen von Daten ist bei allen Objekten einschließlich Transformatoren, Leitungen,Lasten, Generatoren usw. möglich.

Natürlich benötigt die neue Klemmleiste auch einen eigenen Namen:

• Öffnen Sie den Dialog der neuen Klemmleiste (doppelklicken Sie dazu auf die Klemmleiste in derNetzgrafik).

• Name = „D2_Swab“

• Name der Schaltanlage = „Station 4“, Kurzbezeichnung = „S4“

So stellen Sie eine Kabelverbindung zwischen den beiden Klemmleisten „D1_11a“ und „D2_Swab“ her:




E.3. EINE ABZWEIGLEITUNG HINZUFÜGEN

• Wählen Sie eineLeitung aus der Zeichnungssymbolleiste aus.

• Zeichnen Sie die Leitung entsprechend dem Hintergrundschema:

– Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die Klemmleiste „D1_11a“

– Klicken Sie in den Zeichnungsbereich, um den Anfangs- und Endpunkt der Leitung zu erzeu-

gen. – Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die andere Klemmleiste („D2_Swab“).

– Verbinden Sie die Leitung mit den Leistungsschalterfeldern der Schaltanlagen.

• Doppelklicken Sie auf die Leitung, um sie zu bearbeiten:

– Name = „L1_Swab“

– Klicken Sie auf die schwarze Pfeil-nach-unten-Schaltfläche ( ), um den Typ auszuwählen:

* Projekttyp wählen

* Leitungstyp (TypLne )

* Typen Kabel (Bibliothek-Unterordner)

* Kabel 11kV800A (aus der Leitung wird ein Kabel)

* Wählen Sie den Kabeltyp und bestätigen Sie mit OK im Browser-Fenster. – Länge = 3 km

• Bestätigen Sie mit OK

Wir fügen der rechten 11-kV-Sammelschiene nun ein Kabel hinzu:

• Wählen Sie das Element Hilfsklemmleiste aus der Zeichnungssymbolleiste. Diese Art von Klemm-leiste/Sammelschiene stellt keine ganze Schaltanlage dar. Dieses Element wird vielmehr für ein-fache Netzknoten (Anschlusspunkte) verwendet.

• Platzieren Sie die Hilfsklemmleiste unterhalb der Klemmleiste „D2_Swab“ am Ende der nächstenLeitung (zwischen dem Leitungsende und der Last), wie im Hintergrund gezeigt ist.

• Bearbeiten Sie die Klemmleiste:

– Name = „D1_Reut“

– Typ = Projekttyp wählen –>Bar 11kV

– Nennspannung = 11 kV

• Wählen Sie eine Leitung aus der Zeichnungssymbolleiste.

• Zeichnen Sie die Leitung, indem Sie zwischen der Klemmleiste „D2_Swab“ und der neuen Klemm-leiste „D1_Reut“ eine gerade Linie ziehen.

• Die detaillierte Grafik der Schaltanlage „D2_Swab“ wird geöffnet. Verbinden Sie die Leitung miteinem Leistungsschalterfeld.

Hinweis: Ein Unterschied zwischen einer einfachen Sammelschiene und einer Schaltanlage mit de-tailliertem Sammelschienensystem besteht darin, dass bei einfachen Klemmleisten ein Leistungs-schalter für den Anschluss eines Zweigelements automatisch erzeugt wird, während das Zweig-element vom Benutzer an ein vorhandenes Leistungsschalterfeld der Schaltanlage angeschlossenwerden muss. Eine einfache Klemmleiste erhält nur einen einzigen einfachen Leistungsschalterund keine detaillierte Leistungsschalter - Konfiguration, die aus Leistungsschaltern und Trenn-schaltern besteht. Sie können die detaillierte Grafik der Klemmleiste mit ihren Anschlüssen an-schauen, indem Sie mit der rechten Maustaste auf die Klemmleiste klicken und ’Show DetailedGraphic of Node’ auswählen.

• Doppelklicken Sie auf die Leitung, um sie zu bearbeiten.


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– Name = „L_Swb_Rt“

– Typ = Projekttyp wählen –> Leitungstyp (TypLne) –> Typen Kabel (Bibliothek-Unterordner) –> Kabel 11kV400A (wieder ein Kabel)

– Länge = 5 km

• Schließen Sie am Ende der Leitung eine Last ( ) an der Hilfsklemmleiste an.

Die Netzgrafik (ohne die Orientierungshilfe im Hintergrund) sollte nun so aussehen, wie in Abb. E.3.1dargestellt ist..

Abbildung E.3.1: Neues Kabel, Hilfsklemmleiste und Last

So erzeugen Sie die Zweige des neuen Kabels:

• Wählen Sie das Element ’Last’ aus der Zeichnungssymbolleiste.

• Klicken Sie mit der linken Maustaste AUF DIE LEITUNG , an die Stelle, an der die obere Last an-geschlossen wird. Ein Dialog ’Abzweigelement’ sollte sich nun öffnen. Wenn dies nicht geschieht,aber ein einzelnes Lastsymbol in das Diagramm eingefügt wird, wurde die Leitung nicht getroffen.Klicken Sie auf Esc und versuchen Sie es erneut. Vergrößern Sie gegebenenfalls den Bereich.

Um die Last in die Leitung einzufügen, wird eine kleine Klemmleiste eingefügt. Über den Dialog ’Abzwei-gelement’ werden die physische Position der Klemmleiste sowie gegebenenfalls einzufügende Schalterfestgelegt.




E.3. EINE ABZWEIGLEITUNG HINZUFÜGEN

• Geben Sie als neue Position 4 km an. Der Dialog ’Abzweigelement’ zeigt das gültige Intervall (0bis 5 km) an.

• Die Schalteroptionen (Schalter rechts / links einfügen) sollten deaktiviert sein.


Das Symbol für die neue Last wird um 90 Grad gedreht an der Leitung angebracht.

Die physische Position des Leitungszweigs steht in keinem Verhältnis zu der grafisch dargestelltenEntfernung zwischen dem Leitungszweig und der oberen Klemmleiste „D2_Swab“, wie in dem Netzdia-gramm zu sehen ist. Natürlich entspricht die Reihenfolge der Zweige in dem Diagramm der physischenReihenfolge, aber die in der Grafik dargestellten Entfernungen zwischen den Zweigen haben keineBedeutung.

• Fügen Sie in der gleichen Weise die untere Last ein. Geben Sie als Position 4,8 km an, d.h., gebenSie 0,8 km ein, da der Dialog die Zählung - auch ohne Schalter - bei der eingefügten Klemmleisteoben beginnt.

• Fügen Sie die dritte Last zwischen die beiden anderen ein.

• Geben Sie als Position für die dritte Last 4,4 km an (geben Sie 0,4 km ein).

• Aktivieren Sie die Option für den linken Schalter.

• Spiegeln Sie die Verbindung der Last:

– Klicken Sie mit der rechten Maustaste in den leeren Zeichnungsbereich, um den Mauszeigervon der Last zu befreien;

– klicken Sie mit der linken Maustaste auf das zuletzt eingefügte Lastelement und halten Siedie Maustaste gedrückt;

– verschieben Sie die Last auf die andere Seite der Leitung, wie von der Abbildung im Hinter-

grund angegeben wird; – lassen Sie die Maustaste los, um die Last an der neuen Position abzulegen.

Die dritte Last wird nun um 180 Grad gedreht eingefügt. Es ist auch möglich, mit der rechten Maustasteauf die Last zu klicken, nachdem sie eingefügt worden ist, und die Option An Sammelschiene spiegeln auszuwählen. Dadurch wird das Element an seinem Anschlusspunkt an der Sammelschiene um 180°gedreht.

Die in der dritten Übung des Tutorials durchgeführten Änderungen an der Topologie sind hiermit abge-schlossen. Man beachte, dass der Name der Leitung („L_Swb_Rt“) in der Netzgrafik ersetzt wurde, dadie Leitung in vier Leitungen aufgeteilt wurde. Sie tragen jetzt die automatisch erzeugten Namen „L_-Swb_Rt“, „L_Swb_Rt(1)“, „L_Swb_Rt(2)“, und „L_Swb_Rt(3)“. Die neuen Elemente werden im nächsten

Abschnitt dieses Kapitels bearbeitet. Das graue Hintergrundschema wird nicht mehr benötigt:

• Klicken Sie auf das Symbol Anzeigen von Ebenen. . . ( ) in der Symbolleiste der Netzgrafik. DerBearbeitungsdialog ’Grafikebenen’ wird geöffnet.

• Die Ebene ’Hintergrund’ befindet sich im ’sichtbaren’ Fensterbereich. Klicken Sie mit der linkenMaustaste auf die Ebene, um sie zu markieren, und klicken Sie dann auf die Schaltfläche , umsie in den ’unsichtbaren’ Fensterbereich zu verschieben. Ein Doppelklick auf die Ebene ’Hinter-grund’ bewirkt dasselbe.

• Schließen Sie den Dialog.

Der Hintergrund ist nun nicht mehr sichtbar.

• Frieren Sie das Diagramm wieder ein.


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E.4 Die neuen Elemente bearbeiten

Da wir für die Abzweigleitung bereits einen Typ und eine Länge festgelegt haben, müssen wir jetzt nurdie Namen der erzeugten neuen Leitungen bearbeiten:

• Doppelklicken Sie auf die obere Leitung:

– Name = „L_Swb_Tub“

• Doppelklicken Sie auf die zweite Leitungsstrecke von oben:

– Name = „L_Tub_Dus“

• Vergeben Sie einen Namen für die dritte Leitungsstrecke:

– Name = „L_Dus_Gom“

• Vergeben Sie einen Namen für die untere Leitungsstrecke:

– Name = „L_Gom_Reut“

Durch das Einfügen der Lasten in die Leitung wurden nicht nur neue Leitungselemente erzeugt, sondernauch Klemmleisten zwischen den Leitungen eingefügt. Die Lasten wurden über diese Klemmleistenangeschlossen. Sie müssen ebenfalls bearbeitet werden. Es wäre jedoch umständlich, sie jeweilseinzeln zu bearbeiten, da alle gleich sind. Mit der „Mehrfachbearbeitungsfunktion“ des Datenbank-Browsers können wir alle auf einmal bearbeiten.

• Öffnen Sie ein Fenster des Datenmanagers.

• Klicken Sie im Fenster des Verzeichnisbaums mit der linken Maustaste auf den Netzordner „Part1“ (Abb. E.4.1).

Abbildung E.4.1: Datenmanager-Fenster mit den neuen Leitungen und Klemmleisten (nach derenBearbeitung)




E.4. DIE NEUEN ELEMENTE BEARBEITEN

Der Browser zeigt nun neben anderen Parametern auch die Namen und die Typen der Elementean, wie in Abbildung E.4.1 zu sehen ist. Die Typen der drei neuen Klemmleisten („Klemmleiste“,„Klemmleiste(1)“, und „Klemmleiste(2)“) wurden noch nicht festgelegt. Das werden wir jetzt tun:

• Doppelklicken Sie auf eines der Klemmleisten-Symbole ( ) in der ersten Spalte des Browsers.

Der Bearbeitungsdialog der Klemmleisten wird geöffnet.• Legen Sie folgenden Typ fest: Projekttyp wählen –> Bar 11kV.

• Schließen Sie den Dialog über die Schaltfläche OK.

Wir befinden uns nun wieder im Browser, der jetzt den ausgewählten Typ für die bearbeitete Klemmleisteanzeigt. Da die beiden anderen Klemmleisten denselben Typ bekommen sollen, kopieren wir den Typvon der ersten Klemmleiste in die beiden anderen:

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf das Feld ’Typ’ der bearbeiteten Klemmleiste. Dadurchwird nur das Feld ausgewählt.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf dieses Feld ’Typ’. Daraufhin wird das kontextbezogeneMenü geöffnet.

• Wählen Sie die Option Kopieren aus dem kontextbezogenen Menü oder drücken Sie STRG+C.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das leere Feld ’Typ’ von einer der anderen Klemmleistenund wählen Sie die Option Einfügen aus dem kontextbezogenen Menü, oder drücken Sie dieTastenkombination STRG+V. Dadurch wird der Typ kopiert.

• Fügen Sie den Typ auch bei der anderen Klemmleiste ein.

• Bitte beachten Sie, dass die Einträge in der Spalte ’Objekt verändert’ automatisch mit dem aktu-ellen Datum und der aktuellen Uhrzeit aktualisiert werden.

Der Browser sollte nun alle Elemente mit einem Eintrag im Feld ’Typ’ anzeigen. Wir legen jetzt dieNamen der neuen Klemmleisten fest:

• Doppelklicken Sie mit der linken Maustaste in das Feld ’Name’ der „Klemmleiste“.

• Ändern Sie den Namen in „D1_Tub“

• Klicken Sie mit der linken Maustaste in das Feld ’Name’ der „Klemmleiste(1)“

• Ein Fenster öffnet sich, und Sie werden aufgefordert anzugeben, ob Sie die Änderungen an „D2_-Tub.ElmTerm“. speichern möchten. Bestätigen Sie mit Ja.

• Ändern Sie den Namen von „Klemmleiste(1)“ in „D1_Gom“

• Wiederholen Sie den Vorgang mit „Klemmleiste(2)“ und ändern Sie ihren Namen in „D1_Dus“

• Schließen Sie das Browser-Fenster.

Die korrekten Einstellungen beim Typ und der Nennspannung können bei der Endklemmleiste („D1_-Reut“) edoch auch schon vorhanden sein. Doppelklicken Sie auf das Symbol in der Netzgrafik undvergewissern Sie sich, dass die Daten wie folgt lauten:

• Typ = Projekttyp wählen –> Bar 11 kV

• Nennspannung = 11 kV


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Wir möchten die neuen Leitungen mit den Klemmleisten in einem Zweigobjekt zusammenfassen, umzu verdeutlichen, dass sie zusammengehören.

• Öffnen Sie nochmals den Datenmanager.

• Wählen Sie den Netzordner „Part 1“ aus und klicken Sie mit der rechten Maustaste.

• Wählen Sie Neu → Zweig aus dem kontextbezogenen Menü, wie in Abb. E.4.2 gezeigt ist.

• Ein neues Zweigobjekt wird angelegt.

• Geben Sie dem Zweig den Namen „L_Swb_Reut“.

• Wählen Sie die Klemmleisten „D1_Tub“, „D1_Gom“, und „D1_Dus“.

• Schneiden Sie sie aus, indem Sie mit der rechten Maustaste auf die Auswahl klicken und ’Aus-schneiden’ wählen.

• Markieren Sie das neue Zweigobjekt „L_Swb_Reut“ im linken Fensterbereich des Datenmana-gers.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste und wählen Sie ’Einfügen’. Dadurch werden die Klemmlei-sten in das Zweigobjekt eingefügt.

• Wählen Sie die Leitungen „L_Swb_Tub“, „L_Tub_Dus“, „L_Dus_Gom“, und „L_Gom_Reut“ aus..

• Schneiden Sie sie aus und fügen Sie sie dann ebenfalls in das Zweigobjekt ein.

Abb. E.4.3 zeigt, wie der gefüllte Zweigobjekt-Ordner im Datenmanager aussieht.

Abbildung E.4.2: Einen neuen Zweig im Datenmanager anlegen




E.4. DIE NEUEN ELEMENTE BEARBEITEN

Abbildung E.4.3: Das gefüllte Zweigobjekt im Datenmanager

Schließlich müssen wir noch das Zweigobjekt selbst bearbeiten:

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Zweigobjekt im Datenmanager.

• Wählen Sie Bearbeiten aus dem kontextbezogenen Menü. Das Dialogfenster des Zweig (Elm- Branch ) wird angezeigt.

• Klicken Sie auf die Schaltfläche Aktualisieren, um die Verbindungen und die Begrenzungskompo-nente des Zweigs automatisch auszuwählen (Abb. E.4.4). Dabei werden auch die ResultierendenWerte des Zweigs (Länge, Bemessungsstrom, Impedanzen usw.) aktualisiert.

• Schließen Sie den Dialog über die Schaltfläche OK.

Abbildung E.4.4: Aktualisiertes Zweigobjekt

Der jeweilige Typ der vier neuen Lasten wird nun mittels der Funktion ’Kopieren und Einfügen’ festgelegt.Diese Vorgehensweise schließt die Möglichkeit, dass eine Last übersehen oder ein Fehler gemachtwird, praktisch aus.


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• Wählen Sie die vier neuen Lasten mittels Mehrfachauswahl aus (wählen Sie die erste Last aus,halten Sie die STRG-Taste gedrückt, und wählen Sie dann die drei anderen Lasten aus).

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Auswahl und wählen Sie die Option Daten bearbeiten . Ein Browser mit den vier Lasten öffnet sich. Das Feld ’Typ’ sollte bei allen Lasten noch leersein.

• Öffnen Sie den Dialog der ersten Last (durch Doppelklick auf das Symbol), setzen Sie ihren Typauf Projekttyp (Projekttyp wählen) → Allgemeiner Lasttyp ( TypLod )→ Typen Lasten (Bibliothek- Unterordner)→ Allgemeine Last , und schließen Sie den Auswahldialog mit OK.

• Schließen Sie den Dialog der Last wieder über die Schaltfläche OK.

• Kopieren Sie den Typ und fügen Sie ihn bei den anderen Lasten ein.

• Schließen Sie den Browser.

Die Funktion ’Kopieren und Einfügen’, mit der Daten von einem Element in ein anderes kopiert werdenkönnen, ist nur eine der vielen Datenbearbeitungsfunktionen des Datenbank-Browsers. Jeder Para-

meter kann kopiert und eingefügt werden, und die meisten können sogar direkt bearbeitet werden,ohne den Bearbeitungsdialog öffnen zu müssen - so, als würden wir ein elektronisches Arbeitsblattverwenden. Wir werden jedoch weiterhin mit der Netzgrafik arbeiten.

Die neuen Lasten werden nun einzeln bearbeitet, um ihren Leistungsbedarf festzulegen.

• Bearbeiten Sie die obere Last.

– Registerkarte ’Basisdaten’:

* Name = „Tubin“

– Registerkarte ’Lastfluss’:

* Symmetrisch/Unsymmetrisch = Symmetrisch

* Wirkleistung = 4.0 MW

* Leistungsfaktor = 0.9

* Spannung = 1.0 p.u.

Hinweis: Wenn die Wirkleistung und/oder der Leistungsfaktor nicht angezeigt werden, wählen Sie ’P,cos(phi)’ als ’Eingabeart’ für die aktuelle Last. Es ist auch möglich, die Standard-Eingabeart füralle Lasten zu bearbeiten, indem man die Schaltfläche anklickt und dann ’Wirkleistung’’ und’cos(phi)’ auswählt. Bei allen Lasten wird davon ausgegangen, dass sie induktiv (Standard) sind.

• Bearbeiten Sie die mittlere Last:


* Name = „Duslin“






• Untere Last:


* Name = „Goma“





E.5. BERECHNUNGEN DURCHFÜHREN


* Wirkleistung = 1 MW



• Last an der Endklemmleiste:


* Name = „Reutlin“






Hiermit ist die Konzeption des Energieversorgungssystems soweit abgeschlossen.

E.5 Berechnungen durchführen

• Führen Sie eine Lastflussberechnung durch:

– Symmetrisch, Mitsystem

– Alle anderen Optionen sind deaktiviert.

Wir möchten anhand der Ergebnisse wissen, ob eines der Elemente überlastet ist. Um die Informationenüber die Auslastung der Elemente sichtbar zu machen, färben wir die Grafik ein.

• Klicken Sie auf die Schaltfläche Farbdarstellung ( ) in der Symbolleiste des Grafikfensters. DerDialog Farbdarstellung Grafik öffnet sich (Abb. E.5.1).

• Wählen Sie die Farbgebung aus: ’3. Rest’ ’Ergebnisse’ ’Spannungen / Auslastung’

• Ändern Sie den ’Auslastungsbereich’ über den Knopf ’Farbeinstellung’ für ’Max. Auslastung derKantenelemente’ in:

– 90 %

– 95 %

– 100 %

• Das Dialogfenster sollte nun wie in Abb. E.5.1 dargestellt aussehen. Schließen Sie den Dialogüber die Schaltfläche OK.


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Abbildung E.5.1: Farbdarstellung Grafik

Wir können jetzt sehen, dass der obere Transformator und das Kabel „L_Swb_Tub“ are overloaded(marked red). überlastet sind (rot markiert). Die Spannung im gesamten Netz ist relativ niedrig (blaueKlemmleisten). Wenn Ihre Netzgrafik nicht eingefärbt wurde, obwohl Sie die ’Farbdarstellung’ bearbeitethaben, müssen Sie nochmals eine Lastflussberechnung durchführen. Die Einfärbung wird dann sicht-bar.

Um die Situation zu verbessern, müssen wir einige Änderungen an den Betriebsmitteln vornehmen.Beispielsweise ersetzen wir das Kabel „L_Swb_Tub“ durch ein stärkeres Kabel::

• Doppelklicken Sie auf das Kabel „L_Swb_Tub“

• Wählen Sie einen neuen Kabeltyp aus:

– Klicken Sie auf die Schaltfläche

– Projekttyp wählen → Leitungstyp ( TypLne )

– Kabel 11kV800A

– Bestätigen Sie diese Auswahl mit OK.

– Schließen Sie den Dialog über die Schaltfläche OK.

Führen Sie einen neuen Lastfluss aus. Sie werden sehen, dass das Kabel jetzt nicht mehr überlastetist.




E.5. BERECHNUNGEN DURCHFÜHREN

Da wir kurz vor der mittleren Last einen Schalter in die Leitung eingefügt haben, können wir die dreiletzten Lasten abschalten:

• Vergrößern Sie den Bereich um die mittlere Last (vergrößern Sie mit ).

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Reihenschalter in der Leitungsstrecke.

• Wählen Sie die Optionöffnen . Das Schaltersymbol wird nun in weiß dargestellt.

• Alternativ können Sie mit der linken Maustaste auf das Schaltersymbol doppelklicken, um denSchalter zu öffnen oder zu schließen.

• Verkleinern Sie die Darstellung und führen Sie einen Lastfluss aus. Beachten Sie die Unterschie-de!

Bei offener Leitung macht ein Kurzschluss auf der Endklemmleiste keinen Sinn:

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Endklemmleiste „D1_Reut“.

• Wählen Sie die Option Berechne → Kurzschluss .

• Führen Sie eine Kurzschlussberechnung mit folgenden Einstellungen durch:

– Methode = nach IEC 60909

– Fehler = 3-phasiger Kurzschluss

Dies führt zu einem Fehler, da in dem getrennten Netz keine Generatoreinheit gefunden wird. Sieerhalten Fehler- und Warnmeldungen.

• Schließen Sie den Schalter wieder in der Weise, in der Sie ihn geöffnet haben.

• Führen Sie die Kurzschlussberechnung erneut durch. Jetzt wird sie normal ausgeführt.

Hiermit ist die dritte Übung des Tutorials abgeschlossen.


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Kapitel F

Übung 4: Ein zweites Teilsystemerstellen

In dieser vierten Übung werden wir den zweiten Teil des Energieversorgungssystems des Tutorialserstellen. Hierbei handelt es sich um ein Hochspannungsübertragungssystem.

Für diese vierte Übung des Tutorials benötigen wir einen neuen Netz-Ordner:

• Wenn das ’Tutorial exercise 3’-Projekt nicht aktiv ist:

– Wählen Sie im Hauptmenü den Menüpunkt Datei und anschließend das ’Tutorial exercise3’-Projekt aus der Liste der zuletzt verwendeten Projekte aus.

– Sollten Sie das Tutorial nicht in dieser Liste finden, schlagen Sie bitte im Kapitel A.2 unter’Problembehandlung’ nach..

• Stellen Sie sicher, dass der Berechnungsfall „Case 1“ aktiviert ist. Er sollte in der Liste derBerechnungsfälle des Hauptmenüs angezeigt werden. Ist dies nicht der Fall, wählen Sie „Case1“.

• Wählen Sie die Option Bearbeiten → Projektdaten → Projekt im Hauptmenü. Der Projektbearbei-tungsdialog öffnet sich.

• Klicken Sie auf die Schaltfläche Neues Netz. Der Dialog ElmNet öffnet sich.

• Geben Sie „Part 2“ als Namen für das neue Netz ein und bestätigen Sie mit OK. In dem sichöffnenden Abfragedialog ’Netz öffnen’ werden Sie aufgefordert, anzugeben, was mit dem neuenNetz geschehen soll.

• Wählen Sie die Option diese(s) Netz/Variante dem aktiven Berechnungsfall hinzufügen?


Eine leere Netzgrafik mit dem Namen „Part 2“ öffnet sich.

Wie schon in den vorhergehenden Übungen müssen wir zunächst den Tutorial-Manager ausführen, umeinige Vorbereitungen für die vierte Übung zu treffen:

• Konfigurieren Sie den Tutorial-Manager, indem Sie die Option Datei → Tutorial einrichten. . . imHauptmenü aktivieren.

• Wählen Sie Starte → Übung 4 .



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KAPITEL F. ÜBUNG 4: EIN ZWEITES TEILSYSTEM ERSTELLEN

Eine neue leere Netzgrafik öffnet sich wieder. Diese Grafik zeigt das Hintergrundschema des kleinenÜbertragungssystems von „Part 2“. Dieses Übertragungsnetz kann nun aufgerufen werden.

F.1 Die Topologie erstellen

Das Netzdiagramm zeigt ein Schema mit vier Doppelsammelschienen und einigen daran angeschlos-senen Lasten und Generatoren. Sie werden diese Elemente nun erstellen.

Vergrößern Sie das Hintergrundschema und erzeugen Sie die Doppelsammelschienensysteme:

• Reaktivieren Sie das Netzdiagramm (dieser Schritt ist nur bei aktiviertem Einfriermodus erforder-lich).

• Wählen Sie das Doppelsammelschienensystem (DSS) aus der Zeichnungssymbolleiste ( ).

• Platzieren Sie das obere DSS. .

• Wählen Sie beide Sammelschienen des DSS aus, indem Sie ein Rechteck um sie aufziehen:Klicken Sie mit der linken Maustaste auf das Zeichnungsblatt, ziehen Sie bei gedrückt gehaltenerMaustaste ein Rechteck auf und lassen Sie dann die Maustaste los. Beide Sammelschienen sindnun markiert. Das DSS muss nicht genau in das Rechteck passen: Jedes Element, das sichauch nur teilweise in dem Rechteck befindet, wird ausgewählt. In Abb. F.1.1 ist zu sehen, dassgleich zwei Sammelschienen ausgewählt werden, indem ein kleines Viereck um sie aufgezogenwird. Stellen Sie vor dem Verschieben sicher, dass Sie auch den Sammelschienen-Kuppelschalterauswählen.

• Verschieben Sie das DSS, falls es sich nicht mit dem Hintergrundschema deckt.

• Vergrößern Sie das DSS, indem Sie eines der schwarzen Quadrate auf der rechten Seite beigedrückt gehaltener Maustaste verschieben, bis es in das Hintergrundschema passt. Da beide

Sammelschienen ausgewählt sind, werden beide vergrößert, indem das schwarze Quadrat durchZiehen verschoben wird. Wenn Sie nur eine der beiden Sammelschienen auswählen, können Siesie einzeln vergrößern.

Abbildung F.1.1: Zwei Sammelschienen auswählen

• Ordnen Sie das linke, mittlere und rechte Doppelsammelschienensystem so an, wie es im Hin-tergrundschema gezeigt ist, und vergrößern und/oder verschieben Sie die einzelnen Systeme so,dass sie sich mit dem Hintergrundschema decken.

• Erzeugen Sie entsprechend dem Hintergrundschema die Lasten an den vier Sammelschienen:

– Wählen Sie die Last aus der Zeichnungssymbolleiste.

– Platzieren Sie sie auf dem entsprechenden Sammelschienensystem.




F.1. DIE TOPOLOGIE ERSTELLEN

– Die detaillierte Grafik der Schaltanlage (Sammelschienensystem) wird geöffnet. SchließenSie die Last an einer der markierten Klemmleisten (den großen Quadraten, die sich amEnde der Leistungsschalter-Konfigurationen befinden) an.

• Die Last an dem oberen DSS muss über dem DSS platziert werden: Drücken Sie entweder dieTaste STRL, wenn Sie die Last platzieren, oder verwenden Sie die Option An Sammelschiene

spiegeln .• Erzeugen Sie an dem oberen, linken und rechten DSS jeweils eine Synchronmaschine. Am obe-

ren DSS muss die Maschine wieder um 180 Grad gedreht platziert werden.

Bevor wir die Leitungen mit den Sammelschienen verbinden, sollten wir einen Moment über die An-zahl der vorhandenen Abgangs - Schaltfelder des Doppelsammel - schienensystems nachdenken. Dievordefinierten Sammelschienensysteme, die aus Vorlagen übernommen werden, verfügen über eineganz bestimmte Anzahl von Abgangs-Schaltfeldern. Neue Schalter werden automatisch erzeugt, wennman Elemente mit den Sammelschienen verbindet. Fortgeschrittene Benutzer können ihre eigenenVorlagen erstellen, die gegebenenfalls über eine größere Anzahl von Schaltern als die vordefiniertenSammelschienensysteme verfügen (schlagen Sie bitte im Benutzerhandbuch nach, wenn Sie eigene

Vorlagen erstellen möchten). So fügen Sie Schalter manuell zu den vorhandenen Doppelsammelschie-nensystemen hinzu:

• Rufen Sie eine der detaillierten Grafiken der Schaltanlagen auf, wie in Abb. F.1.2 gezeigt ist.Wenn die Grafikseiten nicht verfügbar sind, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Dop-pelsammelschienensystem in der Grafik „Part 2“ und wählen Sie ’Detaillierte Schaltanlagengrafikaufblenden’ aus dem kontextbezogenen Menü.

• Wählen Sie die beiden Klemmleisten (Sammelschienen) aus und vergrößern Sie sie.

• Markieren Sie eines der leeren Leistungsschalterfelder (Schaltfelder).

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Leistungsschalter-Auswahl und wählen Sie ’Kopie-

ren’ aus dem kontextbezogenen Menü (drücken Sie alternativ die Tastenkombination STRG-C).• Klicken Sie mit der rechten Maustaste in den leeren Zeichnungsbereich und wählen Sie ’Einfügen’

aus dem kontextbezogenen Menü (drücken Sie alternativ die Tastenkombination STRG-V).

• Verbinden Sie die neu erzeugten Leistungsschalter mit dem Sammelschienensystem.

• Wiederholen Sie die letzten beiden Schritte, um ein weiteres Leistungsschaltersystem zu erzeu-gen und mit dem Sammelschienensystem zu verbinden. Die detaillierte Grafik sollte nun ähnlichder in Abb. F.1.3 gezeigten Darstellung aussehen.

• Wiederholen Sie das Ganze mit den anderen Doppelsammelschienenanlagen im Netz.


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Abbildung F.1.2: Detaillierte Grafik einer Schaltanlage mit Doppelsammelschienensystem

Abbildung F.1.3: Doppelsammelschienensystem mit zwei neuen Schaltfeldern

Nun können wir die Leitungen mit den Sammelschienen verbinden:

• Erzeugen Sie die 6 Leitungen entsprechend dem Hintergrundschema in der Grafik „Part 2“:

– Wählen Sie die Leitung aus der Zeichnungssymbolleiste. – Klicken Sie auf eine der Doppelsammelschienensysteme in der Grafik „Part 2“.




F.2. DIE ELEMENTE BEARBEITEN

– Ziehen Sie die Leitung zu einem zweiten Doppelsammelschienensystem in der Grafik „Part2“ und klicken Sie auf dieses Doppelsammelschienensystem.

– Die detaillierte Grafik der zweiten Schaltanlage wird automatisch geöffnet. – Verbinden Sie die Leitung mit einem Schaltfeld, indem Sie auf eine markierte Klemmleiste

des Leistungsschalters klicken.

– Die detaillierte Grafik der ersten Schaltanlage wird automatisch geöffnet. – Verbinden Sie die Leitung mit einem Schaltfeld, indem Sie auf eine markierte Klemmleistedes Leistungsschalters klicken.

– Wiederholen Sie diese Schritte, um alle Leitungen zu zeichnen und zu verbinden.

Danach ist die Topologie vollständig, und das Hintergrundschema wird nicht mehr benötigt:

• Blenden Sie das Hintergrundschema (über das Symbol ) aus. .

• Frieren Sie das Diagramm wieder ein.

F.2 Die Elemente bearbeiten

Zunächst sollten wir die vier Schaltanlagen, die die Doppelsammelschienensysteme enthalten, miteinem Namen versehen:

• Doppelklicken Sie auf eine Klemmleiste des oberen Doppelsammelschienensystems in der Grafik„Part 2“. Das Dialogfenster der Klemmleiste öffnet sich.

• Klicken Sie auf die Schaltfläche Bearbeiten (die Schaltfläche mit dem kleinen blauen Pfeil) nebendem Schaltanlagen-Eintrag. Das Dialogfenster der Schaltanlage öffnet sich.

• Benennen Sie die obere Schaltanlage in „Station 1“ um, wie in Abb. F.2.1 gezeigt ist..

• Wiederholen Sie den letzten Schritt mit den anderen Doppelsammelschienensystemen:

- Benennen Sie die untere linke Schaltanlage in „Station 2“ um.- Benennen Sie die untere mittlere Schaltanlage in „Station 3“ um.- Benennen Sie die untere rechte Schaltanlage in „Station 4“ um.

Abbildung F.2.1: Schaltanlagen umbenennen


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Vergeben Sie einen Namen für jede Klemmleiste.

• Doppelklicken Sie auf jede zu bearbeitende Klemmleiste (Sammelschiene):

– Obere Sammelschienen: Name = „B110_1a“ und „B110_1b“

– Linke Sammelschienen: Name = „B110_2a“ und „B110_2b“

– Mittlere Sammelschienen: Name = „B110_3a“ und „B110_3b“

– Rechte Sammelschienen: Name = „B110_4a“ und „B110_4b“

Alle Sammelschienen des Systems (es gibt 8) sind gleich, sie sind alle für 110 kV ausgelegt. Um sie zubearbeiten, empfiehlt es sich also, ihre Daten zu kopieren:

• Klicken Sie auf das Symbol Details mit Klassenauswahl in der Symbolleiste des Grafikfensters( ). Daraufhin wird eine Liste mit Symbolen für alle im aktiven Projekt gefundenen Objektklassenangezeigt.

• Klicken Sie auf das Symbol für die Klemmleiste (*.ElmTerm )’ ( ).

• Ein Datenbank-Browser mit allen Klemmleisten im Projekt wird angezeigt.

• Doppelklicken Sie auf das erste Klemmleisten-Symbol ( ) einer Klemmleiste mit dem Namen„B110_. . . “ und bearbeiten Sie die Klemmleiste wie folgt:

– Typ = Projekttyp wählen –> Bar 110 kV


• Schließen Sie den Klemmleisten-Dialog. Der Browser zeigt nun den Typ und die Nennspannungan.

• Klicken Sie zuerst mit der linken, dann mit der rechten Maustaste in das aufgerufene Feld ’Typ’ imBrowser und wählen Sie die Option Kopieren .

• Klicken Sie mit der linken Maustaste in das leere Feld ’Typ’ der zweiten Klemmleiste mit demNamen „B110_. . . “. Ziehen Sie die Maus in das leere Feld ’Typ’ der letzten Klemmleiste mit demNamen „B110_. . . “. Lassen Sie die Maustaste los. Alle leeren Typ-Felder sollten nun markiertsein.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die ausgewählten Felder und wählen Sie Einfügen . DerKlemmleistentyp wird nun in einem Schritt in alle anderen Typ-Felder kopiert.

• Prüfen Sie die Nennspannungen der Klemmleisten mit den Namen „B110_. . . “. Wiederholen Siediesen Vorgang des Kopierens und Einfügens gegebenenfalls für die Nennspannung.


Über die Funktion ’Kopieren und Einfügen’ geben wir nun den Typ der sechs Leitungen ein.

• Klicken Sie wieder auf das Symbol und wählen Sie das Leitungssymbol ( ) aus.

• Bearbeiten Sie die Leitung mit dem Namen „Leitung“ im Browser:

– Typ = Projekttyp wählen –> Leitungstyp (TypLne ) –> Typen Leitungen –> OHL 110 kV

• Kopieren Sie den Typ in das entsprechende Feld der anderen fünf Leitungen mit den Namen„Leiung(1)“ bis „Leitung(5)“.


Die Leitungen haben zwar alle denselben Typ, unterscheiden sich aber in der Länge. So geben Sie dieLeitungslänge ein:




F.2. DIE ELEMENTE BEARBEITEN

• Bearbeiten Sie die vier vertikalen Leitungen, die vom oberen DSS zum linken und zum rechtenDSS führen, indem Sie auf die Leitungen doppelklicken:

– Länge = 60 km

• Bearbeiten Sie die restlichen beiden Leitungen, die zum mittleren DSS führen:

– Länge = 20 km

Vergeben Sie einen Namen für die Leitungen:

• die beiden Leitungen links zwischen „Station 1 / B110_1x“ und „Station 2 / B110_2x“:

– Name = „L12a“ and „L12b“

• The lines between „Station 1 / B110_1x“ and „Station 4 / B110_4x“:

– Name = „L14a“ und „L14b“

• die Leitung zwischen „Station 2 / B110_2x“ und „Station 3 / B110_3x“:

– Name = „L23“

• die Leitung zwischen „Station 4 / B110_4x“ und „Station 3 / B110_3x“:

– Name = „L43“

Bearbeiten Sie die sechs Lasten:

• Klicken Sie auf das Symbol und wählen Sie dann das Lastsymbol ( ) aus. Ein Browser-Fenster mit allen Lasten öffnet sich. Aus der zweiten Spalte der Tabelle ist ersichtlich, welche Lastzum Netz „Part 1“ und welche Last zum Netz „Part 2“ gehört.

• Legen Sie auf der Registerkarte ’Basisdaten’ den Typ für die erste Last fest, die zum Netz „Part2“ gehört:

– Typ = Projekttyp wählen → Equipment Type Library → Typen Lasten Allgemeine Last

• Fügen Sie den Typ in das entsprechende Feld der anderen fünf Lasten ein, die zum Netz „Part 2“gehören.

• Legen Sie auf der Registerkarte ’Lastfluss’ die Eingabeart und die Leistungsbedarfs - Parameterfür die erste Last fest:

– Eingabeart = PC (das bedeutet P, cos(phi))

– Wirkleistung = 100 MW

– Leistungsfaktor = 0.95

• Fügen Sie die Eingabeart, die Werte für die Wirkleistung und den Leistungsfaktor in die entspre-chenden Felder der anderen fünf Lasten ein.


Hinweis: Wenn Sie den Datenbrowser zur Bearbeitung verwenden, wird der Detaillierte Modus (dasSymbol ( n der Symbolleiste des Browsers) aktiviert. In diesem Modus können die Berech-nungsdatensätze des jeweiligen Objekts bearbeitet werden, indem man auf die entsprechendenRegisterkarten klickt (wie in den Objekt-Dialogen). Wenn der Detaillierte Modus durch Anklickender entsprechenden Schaltfläche deaktiviert wird, wird der Objekt-Modus aktiviert, in dem nur auf

einen begrenzten Satz von Daten zur Bearbeitung zugegriffen werden kann. Weitere Informatio-nen finden Sie im Benutzerhandbuch.


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Vergeben Sie einen Namen für die Lasten an dem oberen, dem linken und dem rechten Sammelschie-nensystem. Doppelklicken Sie auf die einzelnen Lasten, um sie zu bearbeiten.

• Obere Last: Name = „Ld_1“

• Linke Last: Name = „Ld_2“

• Rechte Last: Name = „Ld_4“

Die Lasten des mittleren Sammelschienensystems haben einen anderen Leistungsbedarf. DoppelklickenSie auf die einzelnen Lasten, um sie zu bearbeiten.

• Bearbeiten Sie die linke Last:

– Name = „Ld_3a“



• Bearbeiten Sie die rechte Last:

– Name = „Ld_3b“



• Bearbeiten Sie die mittlere Last:

– Name = „Ld_Swab“



Bearbeiten Sie nun noch die einzelnen Generatoren:

• Oberer Generator:


* Name = „SM_1“

* Typ = Projekttyp wählen → Types Mach. Syn.→ SGEN150M / 110kV


* Referenzmaschine = aktiviert

* Art des lokalen Spannungsreglers = konst. U* Spannungswert = 1.0 p.u. für den Generatoreinsatz

* Winkel = 0.0 deg.

• Linker Generator:


* Name = „SM_2“



* Referenzmaschine = deaktiviert

* Art des lokalen Spannungsreglers = konst. Q






F.3. BERECHNUNGEN DURCHFÜHREN

• Rechter Generator:


* Name = „SM_4“




* Art des lokalen Spannungsreglers = konst. Q



Hinweis: Wenn das Feld für die Wirkleistung und/oder das Feld für den Leistungsfaktor auf der Seite’Lastfluss’ nicht angezeigt wird, wählen Sie bei der Option Generatoreinsatz → Eingabeart ’P,cos(phi)’ .

F.3 Berechnungen durchführen

• Führen Sie einen Lastfluss aus, wobei die Option Berücksichtige Blindleistungsgrenzen aktiviertist (siehe Abb. F.3.1).

• Korrigieren Sie eventuelle Fehler im System.

Abbildung F.3.1: Berücksichtige Blindleistungsgrenzen bei der Lastflussberechnung

Die Sekundärregelung des Energieversorgungssystems (Frequenzregelung => Gleichgewicht zwischenLeistungsbedarf und Leistungserzeugung) wird allein vom oberen Generator vorgenommen. Für die an-deren beiden Generatoren wird ein bestimmter PQ-Sollwert (Wirkleistung und Blindleistung) festgelegt.


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Aufgrund dieser Einstellungen ist der obere Generator stark überlastet. Wir können jedoch nicht alleGeneratoren einfach in den „SL“-(slack)Modus versetzen, da dadurch drei Referenzsammelschienenmit einem Spannungswinkel von jeweils 0,0 Grad erzeugt würden.

Die Lösung besteht darin, eine Referenzsammelschiene auszuwählen, deren Spannungswinkel 0,0Grad beträgt, und ein Frequenzreglerobjekt zu erzeugen, das die Leistungsabgabe der Generatoren

regelt.

• Bearbeiten Sie alle drei Generatoren:

– Referenzmaschine = deaktiviert

– Art des lokalen Spannungsreglers = konst. U

– Wirkleistung = 100.0 MW

– Spannung = 1.0 p.u.

Dadurch erhalten alle Generatoren eine „PV“-Charakteristik.

• Definieren Sie den Leistungs-Frequenz-Regler:

– Wählen Sie die obere Klemmleiste „B110_1a“ der „Station 1“ und die drei Generatoren aus(indem Sie bei gedrückt gehaltener STRG-Taste auf die drei Generatoren klicken).

– Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Auswahl und wählen Sie die Option Definiere → Leistungs-Frequenz-Regler . Der Bearbeitungsdialog eines Leistungs-Frequenz-Reglersöffnet sich.

Abbildung F.3.2: Einen Leistungs-Frequenz-Regler definieren

Bei dem Leistungs-Frequenz-Regler ist das Feld „Sammelschiene der Frequenzmesseinrichtung“ be-reits aktiviert. Die ausgewählten Generatoren befinden sich in der Maschinenliste.

• Aktivieren Sie die Option Entsprechend der Nennleistung .

• Legen Sie auf der Seite ’Basisdaten’ den Namen des Reglers fest:

– Name = „Sekundärregelung“• Schließen Sie den Regler-Dialog über die Schaltfläche OK.




F.3. BERECHNUNGEN DURCHFÜHREN

Das neue Element „Sekundärregelung“ wurde in der Datenbank angelegt.

Es ist auch möglich, einem vorhandenen Frequenzregler Generatoren hinzuzufügen. Dies erfolgt überdas Netzdiagramm:

• Wählen Sie die Generatoren mittels Mehrfachauswahl aus und klicken Sie mit der rechten Mausta-ste auf die Auswahl.

• Wählen Sie Hinzufügen → Leistungs-Frequenz-Regler . Eine Liste der vorhandenen Frequenzreg-ler wird angezeigt. Aus dieser Liste wählen wir den Frequenzregler aus, dem wir die Generatorenhinzufügen möchten.

• Der Frequenzregler-Dialog öffnet sich. Falls sich die Generatoren noch nicht in der Maschinenlistebefinden, werden sie nun in die Liste aufgenommen.

• Schließen Sie den Frequenzregler-Dialog.

Der Lastfluss ist nun anders:

• Öffnen Sie den Lastfluss-Befehlsdialog.

• Aktivieren Sie die Option Entsprechend der Sekundärregelung auf der Seite ’Wirkleistungsrege-lung’.

• Führen Sie nun einen Lastfluss aus. Beachten Sie die Änderungen: Alle Generatoren erzeugen jetzt die gleiche Wirkleistung. Der Leistungsbeitrag ist kein fester Wert. Er kann bei dem Fre-quenzregler geändert werden, indem dieser Parameter auf Individuelle Wirkleistung gesetzt unddie Prozentwerte in der Liste bearbeitet werden.

Wenn man den Dialog eines beteiligten Generators öffnet, gelangt man zum Frequenzregler. Das

Reglerobjekt ist auf der Seite ’Lastfluss’ als Externer Sekundärregler aufgeführt. Durch Anklicken derSchaltfläche, die sich direkt daneben befindet, kann man zu dem Regler springen.

Hiermit ist die vierte Übung des Tutorials abgeschlossen.


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Kapitel G

Übung 5: Die Teilsysteme verbinden

In den vorhergehenden Übungen des Tutorials haben wir ein kleines Verteilsystem („Part 1“) und ein

kleines Übertragungssystem („Part 2“) eingegeben und geprüft sowie Lastfluss- und Kurzschlussbe-rechnungen für beide Systeme durchgeführt.

In dieser Übung des Tutorials werden wir diese beiden Netze miteinander verbinden und Berechnungenfür das resultierende Netz durchführen.

Starten Sie den Tutorial-Manager wie folgt:

• Öffnen Sie den Tutorial-Manager, indem Sie die Option Hilfe → Tutorial starten im Hauptmenümarkieren.

• Wählen Sie dann die Option Starte → Übung 5 .


Wenn zuvor bereits ein Projekt aktiv war, wird dessen Grafiksammlung ausgeblendet, ansonsten gibtes keine sichtbaren Veränderungen! Die Netze werden dieses Mal nicht automatisch angezeigt.

G.1 Die beiden Teilsysteme aktivieren

Um die beiden Teilsysteme verbinden und analysieren zu können, sollte es möglich sein, schnell zwi-schen den beiden Netzgrafiken zu wechseln und Berechnungen für die Kombination aus beiden

Netzen durchzuführen. Bis jetzt war jeweils nur ein Teilsystem („Part 1“ oder „Part 2“) aktiv. Sie könnenbei Bedarf jedoch beliebig viele Netze aktivieren und der Grafiksammlung beliebig viele Netzdiagrammehinzufügen. Zunächst müssen Sie die erstellten Netze „Part 1“ und „Part 2“ aktivieren und derenNetzdiagramme aufblenden.

Ein Netzordner wird aktiviert, indem er zu einem aktiven Berechnungsfall hinzugefügt wird. Der Be-rechnungsfall enthält immer einen Verweis auf alle aktiven Netze und folglich stellt die Kombinationdieser aktiven Netze die Grundlage aller durchgeführten Berechnungen dar. Die Netze in einem Be-rechnungsfall werden automatisch deaktiviert, wenn dieser selbst deaktiviert wird. Umgekehrt verhältes sich genauso, wobei bei der Reaktivierung der Netze die Verweise auf die Netze verwendet wer-den. Folglich müssen Sie also zuerst den Berechnungsfall aktivieren, indem Sie ihn aus der Liste derBerechnungsfällle im Hauptmenü auswählen.

Im Folgenden wird beschrieben, wie Netze mit Hilfe der Projektübersicht einem Berechnungsfall hinzu-gefügt werden können:


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KAPITEL G. ÜBUNG 5: DIE TEILSYSTEME VERBINDEN

• Betrachten Sie die Projektübersicht . Das Tutorial-Projekt sollte nun so aussehen, wie in AbbildungG.1.1 dargestellt ist. Der Berechnungsfall sollte aktiv (in rot dargestelltes Symbol) und die Netzeinaktiv (in grau dargestellte Symbole) sein.

• Fügen Sie die beiden Netze dem Berechnungsfall hinzu, indem Sie mit der rechten Maustaste aufdie Netze klicken und Aktivieren wählen. Ihre Symbole werden nun ebenfalls in rot dargestellt, um

ihren aktiven Status anzuzeigen.

Abbildung G.1.1: Projektübersicht

Die Grafiksammlung, die nun angezeigt wird, enthält beide Netzdiagramme. Sie können zwischen denNetzdiagrammen wechseln, indem Sie auf die jeweilige Registerkarte am unteren Rand der Grafik-sammlung klicken.

Bei der Deaktivierung eines Berechnungsfalls wird seine Grafiksammlung automatisch geschlossen.Wenn er wieder aktiviert wird, wird auch die Grafiksammlung wieder angezeigt.

Wir haben folglich nun zwei aktive Netze und zwei Netzgrafiken. Im Hintergrundschema des Übertra-gungsnetzes sind einige Änderungen zu erkennen, die durchgeführt werden müssen. Vergewissern Siesich zunächst, dass beide Netze aktiviert worden sind:

• Führen Sie eine Lastflussberechnung ( ) mit den folgenden Einstellungen auf der Registerkartemit den Grund-Optionen durch:

– AC-Lastfluss, symmetrisch, Mitsystem Berechnungsmethode.

– Berücksichtige Blindleistungsgrenzen.

– Alle anderen Optionen sind deaktiviert.

Der Lastflussalgorithmus erkennt nun nur ein einziges Netz mit zwei isolierten Netzgruppen. Im Ausga-befenster werden mehrere Nachrichten ausgegeben; eine dieser Nachrichten sollte wie folgt lauten:

DIgSI/info - Netz in 2 isolierte Netzgruppen aufgeteilt.

Wenn Sie in das andere Netzdiagramm wechseln, werden Sie feststellen, dass der Lastfluss für beide

Netze berechnet wurde. Vergrößern Sie das Diagramm gegebenenfalls, um die Ergebnisse in denErgebnisboxen lesen zu können, oder zeigen Sie mit dem Cursor auf eine Ergebnisbox, um die Sprech-blasenhilfe aufzurufen.

Sie können die beiden Netze nun miteinander verbinden.

G.2 Zwei Netze verbinden

Das Verteilnetz („Part 1“) wird von einem externen Netzelement mit 33 kV gespeist. In der Mitte desÜbertragungsnetzes befindet sich ein Lastelement, welches das Verteilnetz darstellt, wie in Abb. G.2.1

durch den roten Pfeil gezeigt ist.




G.2. ZWEI NETZE VERBINDEN

Abbildung G.2.1: Netzdiagramm des Übertragungsnetzes (Part 2). Mittlere Last, welche die Verteillastdarstellt.

Um die beiden Netze verbinden zu können, muss:

• das externe Netzobjekt in dem Verteilnetz und das mittlere Lastelement im Übertragungsnetzentfernt werden,

• ein 110/33-kV-Transformator erzeugt und das 110-kV - Doppelsammelschienensystem im Über-tragungsnetz „Part 2“ mit der 33-kV - Sammelschiene im Verteilnetz „Part 1“ verbunden werden.

Der erste Schritt ist einfach, da er sowohl in dem einen als auch in dem anderen Netz separat ausgeführtwird:

• Wählen Sie die Grafik „Part 1“ aus und reaktivieren Sie es.

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf das Symbol für das externe Netz und anschließend aufdie Schaltfläche Löschen ( ) Bestätigen Sie den Löschvorgang mit Ja.

• Wählen Sie die Grafik „Part 2“ aus und reaktivieren Sie es.

• Entfernen Sie auf dieselbe Weise die Last „Ld_Swab“ am mittleren Sammelschienensystem.

Es ist jedoch nicht möglich, einen neuen Transformator zu erzeugen. Wir können ihn nicht erzeugen, dawir zwei Sammelschienen in der Netzgrafik benötigen, um einen Transformator als Verbindung zu zeich-nen. Die Netzgrafik „Part 1“ verfügt nicht über das 110-kV-Sammelschienensystem, und die Netzgrafik„Part 2“ verfügt nicht über die 33-KV-Sammelschiene. Mindestens eine der beiden Sammelschienenmuss aber in dem anderen Diagramm erscheinen.

Wir müssen deshalb eine zweite grafische Darstellung von einer der beiden Sammelschienen erzeugen:


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• Öffnen Sie das Netzdiagramm „Part 1“, wählen Sie die Sammelschiene „D1_Swab“ aus und ko-pieren Sie sie (klicken Sie dazu entweder auf die Schaltfläche klicken Sie dann mit der rechtenMaustaste auf die Auswahl und wählen Sie kopieren oder drücken Sie die TastenkombinationSTRG-C).

• Wechseln Sie nun in das Netzdiagramm „Part 2“.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die angegebene Stelle unterhalb des mittleren DSS indem Diagramm und wählen Sie Nur grafisch einfügen.

Ein neues Grafiksymbol der Sammelschiene „D1_Swab“ wird nun in dem anderen Netzdiagramm er-zeugt. Allerdings wird in der Datenbank keine neue Sammelschiene angelegt. Aus elektrischer Sichtgibt es nach wie vor nur eine Sammelschiene „D1_Swab“.

Auf einige weitere Aspekte des grafischen Kopierens und Einfügens sei an dieser Stelle hingewiesen:

• Auf alle Objekte kann dieselbe Methode zum grafischen Kopieren und Einfügen angewendetwerden.

• Es ist auch möglich, jeweils mehr als ein Objekt gleichzeitig ’grafisch’ zu kopieren und einzufügen.Die Symbole werden beim Einfügen in derselben Anordnung platziert, die sie zum Zeitpunkt desKopierens hatten. Es ist darauf zu achten, dass die Symbole nicht außerhalb der Zeichenflächegezeichnet werden. Durch die Verwendung eines größeren Papierformats werden diese Objektewieder in den Eingabebereich gerückt.

• In jedem Netzdiagramm ist nur jeweils ein Grafiksymbol für jedes Objekt zulässig. Die Funktiondes grafischen Kopierens und Einfügens steht nur für das jeweils andere Netzdiagramm zurVerfügung; innerhalb desselben Netzdiagramms kann sie nicht ausgeführt werden.

So prüfen Sie das neue Sammelschienensymbol:

• Öffnen Sie dessen Dialog. Der Name des neuen Sammelschienensymbols sollte lauten:

...\Station 1\D1_Swab.ElmTerm

Wenn die eingefügte Sammelschiene einen anderslautenden Namen als „D1_Swab“ hat, haben Siekein neues Symbol für die vorhandene Sammelschiene „D1_Swab“ sondern eine neue Sammelschieneerzeugt. Gehen Sie in diesem Fall folgendermaßen vor:

• Klicken Sie auf die Schaltfläche Rückgängig ( ) , um die erzeugte Sammelschiene zu löschen.

• Versuchen Sie es dann noch einmal.

Wir haben nun eine zweite grafische Darstellung der Sammelschiene „D1_Swab“ in dem Netzdiagramm„Part 2“ erzeugt.

Wir können die Sammelschienen nun über einen Transformator verbinden:

• Wählen Sie den Zweiwicklungstransformator aus der Zeichnungssymbolleiste aus und zeichnenSie einen neuen Transformator zwischen dem Doppelsammelschienensystem und der kopiertenSammelschiene.

• Bearbeiten Sie den Transformator:

– Name = „T1_Swab“

– Typ = Projekttyp wählen → TR2 60;110/33




G.2. ZWEI NETZE VERBINDEN

Die in dieser Übung des Tutorials durchgeführten Änderungen an der Topologie sind hiermit abge-schlossen.

• Blenden Sie das Hintergrundschema aus.

• Frieren Sie beide Diagramme ein.

Der Transformator verbindet nun die beiden Teilsysteme:

• Führen Sie eine Lastflussberechnung durch.

Das Übertragungssystem versorgt nun das Verteilnetz mit ca. 14,51 MW. Das ganze System wird vonallen Berechnungsmodulen als Gesamtsystem betrachtet:

• Führen Sie eine Kurzschlussberechnung für einen 3-phasigen Kurzschluss an der Endklemm-

leiste der Abzweigleitung in dem Verteilsystem durch. Der Kurzschluss wird nun von den dreiGeneratoren in dem Übertragungsnetz gespeist.

Hiermit ist die fünfte Übung des Tutorials abgeschlossen.

Hinweis: Das Einfügen einzelner Elemente eines Energieversorgungssystems aus einem Netzdia-gramm in ein anderes Netzdiagramm ist nur eine von vielen Möglichkeiten, vorhandene Elementeeines Energieversorgungssystems in einem Netzdiagramm darzustellen. Diese Methode kannin der beschriebenen Weise zum Verbinden von zwei Energieversorgungssystemen verwendetwerden. Für das Erstellen von vollkommen neuen Netzdiagrammen für bereits bestehende Netzeist sie jedoch weniger gut geeignet. Hierfür bietet das Programmpaket PowerFactory spezielleWerkzeuge an. Wenn Sie Netzdiagramme auf der Grundlage von vorhandenen Netzdaten erstel-len möchten, finden Sie im Benutzerhandbuch weiterführende Informationen.


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Kapitel H

Übung 6: Motorhochlaufsimulation

Bisher haben wir in diesem Tutorial erst zwei Berechnungsfunktionen angewendet: die Lastfluss- und

die Kurzschlussberechnung.

In dieser Übung des Tutorials wird einer der Generatoren in dem Übertragungsnetz durch ein detaillier-teres Modell eines Kraftwerks ersetzt. Dieses Kraftwerkmodell enthält einen großen Asynchronmotor,für den eine Motorhochlauf-Berechnung durchgeführt wird.

Starten Sie den Tutorial Manger wie folgt:

• Öffnen Sie den Tutorial-Manager, indem Sie die Option Hilfe → Tutorial starten im Hauptmenümarkieren.



Die Grafiksammlung sollte nun die beiden Netzgrafiken von der letzten Übung des Tutorials und zweineue Registerkarten mit der Bezeichnung ’Motor’ und ’Spannung’ enthalten.

• Führen Sie zur Prüfung des Energieversorgungssystems einen Lastfluss aus, indem Sie dieSchaltfläche anklicken.

H.1 Das Kraftwerk nachbilden

Der obere Generator („SM_1“) in dem Übertragungsnetz („Part 2“) soll durch ein detaillierteres Modelleines Kraftwerks ersetzt werden. Das gewünschte Kraftwerkmodell sollte im Hintergrundschema bereitszu sehen sein. Gehen Sie folgendermaßen vor, um den Generator zu löschen:

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf den Generator und dann auf die Schaltfläche Löschen ( ).

• Bestätigen Sie mit Ja.

Der gelöschte Generator war jedoch an der Sekundärregelung beteiligt, so dass dies korrigiert werden

muss:


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KAPITEL H. ÜBUNG 6: MOTORHOCHLAUFSIMULATION

• Öffnen Sie den Browser, der die Sekundärregelungen enthält, indem Sie auf die SchaltflächeBerechnungsrelevante Objekte bearbeiten in der Hauptsymbolleiste und dann auf klicken.Das Browser-Fenster sollte in diesem Beispiel nur eine Sekundärregelung enthalten.

• Öffnen Sie den Dialog ’Sekundärregelungen’ mit einem Doppelklick und rufen Sie die Register-karte ’Lastfluss’ auf.

• Das Leistungs-Frequenz-Reglerelement verwendet immer noch den gelöschten Generator „SM_-1“, der in rot dargestellt ist. Klicken Sie mit der rechten Maustaste in die Zeile, in der dieserGenerator aufgeführt ist (klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Ziffer in der ersten Spal-te), und wählen Sie Zeilen löschen . Dadurch wird der Generator aus dem Leistungs-Frequenz-Reglerelement gelöscht.

• Bestätigen Sie mit Ok und schließen Sie das Browser-Fenster.

So geben Sie das Kraftwerkmodell ein:

• Zeichnen Sie mit Hilfe des Hintergrundschemas eine neue Einfachsammelschiene über dem

Doppelsammelschienensystem, indem Sie das Symbol für das Einfachsammelschienensystemaus der Zeichnungssymbolleiste auswählen.

• Verbinden Sie die Sammelschiene über zwei Leitungen mit dem Doppelsammelschienensystem,indem Sie das Leitungssymbol aus der Zeichnungssymbolleiste auswählen.

• Zeichnen Sie drei Hilfsklemmleisten über dieser Sammelschiene ( ). Vergrößern Sie die rechteHilfsklemmleiste.

• Schließen Sie die drei Hilfsklemmleisten mit drei Zweiwicklungstransformatoren ( ) an der Ein-fachsammelschiene an.

• an der Einfachsammelschiene an. Schließen Sie an jeder der beiden linken Klemmleisten einenSynchrongenerator an. Verwenden Sie die Funktion An Sammelschiene spiegeln (im Menü der

rechten Maustaste), um ihre Position zu ändern, falls sie unterhalb der Klemmleisten gezeichnetwurden.

• Schließen Sie an der rechten Klemmleiste (Kraftwerksversorgung) einen Asynchronmotor ( )und eine Last an. Halten Sie während des Anschlussvorgangs die STRG-Taste gedrückt, damitdie Elemente oberhalb der Klemmleiste platziert werden.

Diese definierten Elemente bilden unser neues Kraftwerkmodell.

Damit sind die Änderungen an der Topologie abgeschlossen. Fahren Sie nun folgendermaßen fort:

• Blenden Sie den Hintergrund aus, indem Sie auf das Symbol Anzeigen von Ebenen ( ) klicken.• Frieren Sie das Diagramm ein, indem Sie auf das Symbol Einfriermodus ( ) klicken..

H.2 Das Kraftwerk bearbeiten

• Bearbeiten Sie die beiden neuen Leitungen wie folgt im Mehrfachbearbeitungsmodus (stellen Siedabei sicher, dass sich der Editor/Browser in der Betriebsart ’Detaillierter Modus’ befindet, sieheF.2 (Die Elemente bearbeiten)

– Name = „L_pp1a“ und „L_pp1b“

– Typ = Projekttyp wählen –>OHL 110kV

– Länge = 2 km




H.2. DAS KRAFTWERK BEARBEITEN

• Bearbeiten Sie die Einfachsammelschiene:

– Name = „PP110_1“

– Typ = Projekttyp wählen –> Bar 110kV


– Schaltanlage:* Name = Station Power Plant 1 (Schaltanlage Kraftwerk 1)

* Kurzbezeichnung = PP1(KW1)

• Bearbeiten Sie die drei Klemmleisten:

– Name = „Trm_G1“ (linker Generator)

– Name = „Trm_G2“ (rechter Generator)

– Name = „Trm_EB“ (Kraftwerksversorgung)

– Typ = Projekttyp wählen –>Bar 33kV


• Bearbeiten Sie die beiden Transformatoren für den Generator einzeln:

– Name = „Tpp1_G1“ (links)

– Name = „Tpp1_G2“ (rechts)

– Typ = Projekttyp wählen –>TR2 60:110/33

Wenn der Fehlerdialog ’Inkonsistente Daten’ angezeigt wird, nachdem Sie die Schaltfläche OK imBearbeitungsdialog des Transformators angeklickt haben, müssen Sie die Anschlüsse vertauschen(die Hochspannungsseite ist an die 33-kV-Klemmleiste und die Niederspannungsseite an die 110-kV-Sammelschiene angeschlossen). Dies lässt sich beispielsweise wie folgt bewerkstelligen:

• Brechen Sie den Bearbeitungsdialog des Transformators über die Schaltfläche Abbrechen ab.

• Reaktivieren Sie das Netzdiagramm.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Transformator und wählen Sie dann Element trennen .

• Klicken Sie nochmals mit der rechten Maustaste und wählen Sie Drehen → 180°.

• Klicken Sie erneut mit der rechten Maustaste und wählen Sie Element verbinden .

• Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die 110-kV-Sammelschiene und anschließend auf dieGeneratorklemme.

• Bearbeiten Sie die Transformatoren für die Kraftwerksversorgung:

– Name = „Tpp1_EB“

– Typ = Projekttyp wählen –>TR2 2;110/33. Vertauschen Sie bei Bedarf die Anschlüsse.

• Bearbeiten Sie die beiden Generatoren im Mehrfachbearbeitungsmodus (stellen Sie dabei sicher,dass sich der Editor/Browser in der Betriebsart ’Detaillierter Modus’ befindet, siehe F.2 (Die Ele-mente bearbeiten):

– Seite ’Basisdaten’:

* Name = „PP1_G1“ (linker Generator)

* Name = „PP1_G2“ (rechter Generator)

* Typ = Projekttyp wählen –> SGEN 150M/33kV

– Seite ’Lastfluss’:


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* Spannungsregelung = konst. Q (im Editor/Browser ’Regelmodus ’ = 0)

* Eingabeart = PC (P, cos(phi))



• Bearbeiten Sie die Asynchronmaschine:


* Name = „PP1_ASM1“

* Typ = Projekttyp wählen –>ASM 33kV 3MVA

* Generator / Motor = Motor



• Bearbeiten Sie die Last:


* Name = „PP1_L1“* Typ = Projekttyp wählen –>Allgemeiner Lasttyp –>Allgemeine Last




• Führen Sie zur Prüfung der Ergebnisse eine Lastflussberechnung durch ( ).

Für jeden der zwei neuen Generatoren wurde jeweils eine Wirkleistung von 50 MW festgelegt. Diebeiden Generatoren sind nicht an der Sekundärregelung beteiligt. Dies wird nun geändert:

• Wählen Sie die Generatoren mittels Mehrfachauswahl aus, klicken Sie mit der rechten Mausta-ste auf die Generatoren und wählen Sie Hinzufügen → Frequenz-Leistungs-Regler. . . . WählenSie die Frequenz-Leistungs-Regelung, die im Browser angezeigt wird, und bestätigen Sie durchKlicken auf OK. Die Generatoren werden dadurch in die Liste der geregelten Maschinen dieserSekundärregelung aufgenommen.

• Wählen Sie Individuelle Wirkleistung aus dem Feld Regelmodus (auf der Registerkarte ’Lastfluss’der Leistungs-Frequenz-Regelung). Geben Sie in der Liste unter Anteil an Wirkleistung % für dievorhandenen Generatoren 33% und für die hinzugefügten Generatoren („SM_2“ und „SM_4“) 17%ein.

• Führen Sie zur Prüfung der Ergebnisse eine Lastflussberechnung durch.

Weichen die Ergebnisse von der vorhergehenden Lastflussberechnung ab?

H.3 Eine Motorhochlaufsimulation durchführen

Sie haben nun ein System mit vier Generatoren und einem großen Asynchronmotor, dessen Anlauflei-stung analysiert werden soll.

So führen Sie eine Motorhochlaufsimulation durch:

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Asynchronmotor „PP1_ASM1“ und wählen Siedann die Option Berechne → Motorhochlauf.




H.3. EINE MOTORHOCHLAUFSIMULATION DURCHFÜHREN

• Legen Sie eine Simulationsdauer von 5 Sekunden fest.

Bei der Motorhochlaufsimulation handelt es sich um eine vordefinierte Abfolge von Kommandos bzw.Ereignissen zur Simulation des dynamischen Verhaltens des Motors während des Hochlaufs. Hierbeiwerden die folgenden Aufgaben automatisch durchführt:

• Die Asynchronmaschine wird vom Netz abgekoppelt.

• Es wird eine neue Lastflussberechnung durchgeführt.

• Die Anfangsbedingungen für alle dynamischen Elemente werden berechnet.

• Eine neue Grafiksammlung mit mehreren vordefinierten Leistungskurven wird erstellt.

• Eine transiente Simulation wird gestartet.

• Ein ’Schalter-Ereignis’ wird ausgeführt, um die Maschine während der Simulation einzuschalten.

• Die Simulation wird für die Dauer von 5 Sekunden durchgeführt. Während der Simulation werdendie Ergebnisdiagramme laufend aktualisiert.

Darüber hinaus werden vier Graphen für den Motor selbst erzeugt (zur Darstellung der Wirkleistung,der Stromstärke usw.) und ein Graph mit der jeweiligen Spannung der Sammelschiene / Klemmleistedes Motors. Eines der Ergebnisdiagramme ist in Abb. H.3.1 gezeigt. Es zeigt den Blindleistungsbedarfder Asynchronmaschine während des Hochlaufens. Falls der Text schlecht lesbar ist, zeigen Sie mitdem Cursor auf den Text, bis die Sprechblasenhilfe erscheint, oder vergrößern Sie die Textdarstellungmit Hilfe der entsprechenden Zoom-Schaltfläche. Sie können auch den Darstellungs-Stil der gesamtenSeite ändern, indem Sie einen anderen Stil auswählen (Drop-Down-Menü Aktuellen Stil setzen ).

Abbildung H.3.1: Blindleistungsbedarf während des Hochlaufens

Aus den Ergebnisdiagrammen lässt sich erkennen, dass der Motor nach ungefähr 3,2 Sekunden seineNenndrehzahl erreicht hat. Im stationären Zustand beträgt sein Wirkleistungsbedarf ca. 2,16 MW undsein Blindleistungsbedarf ca. 0,99 MVar. Dies wird auch im Netzdiagramm angezeigt. Das Ergebnisüberrascht etwas, da wir keine mechanische Last für die Maschine angegeben haben. Die 2,16 MWlassen sich nicht mit Verlustleistung erklären, zumindest nicht sehr lange. Wo wird die Leistung also

verwendet?

Die Antwort findet sich im Motordialog.


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• Doppelklicken Sie auf den Asynchronmotor, um dessen Dialog zu öffnen.

Auf der Seite ’RMS-simulation ’ werden Parameter für eine mechanische Standardlast angezeigt:

Proportionalfaktor = 1.0 p.u. (=mdmlp)

Exponent = 2.0 (=mdmex)

Diese beiden Parameter gehören zu dem Modell der Arbeitsmaschine. Dieses interne Modell ist ziem-lich einfach und bestimmt sich nach der folgenden Gleichung, welche die Beziehung zwischen Dreh-moment (xmdm) und Drehzahl angibt.

xmdm = mdml· | (speed) |mdmex (H.1)

Bei einem Exponenten von 2 ist der Leistungsbedarf eine kubische Funktion der Drehzahl.

Dieses Modell einer Arbeitsmaschine entspricht vielleicht nicht unbedingt dem von uns gewünschtenModell. Wir werden es im nächsten Kapitel ersetzen.

H.4 Die Arbeitsmaschine ändern

In diesem Abschnitt werden wir das eigentliche Modell der Arbeitsmaschine ändern. In diesem Zusam-menhang werden weitere wichtige in PowerFactory verwendete Objekte mit der Bezeichnung ’zusam-mengesetzte Modelle’ vorgestellt.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Asynchronmaschine und wählen Sie die OptionDefiniere → Neue Arbeitsmaschine (mdm).

Hinweis: Modelle von Arbeitsmaschinen (mdm) sind in PowerFactory verwendete Objekte der Ele-mentklasse (ElmMdm. . . ), die Informationen über die mechanische Last eines Motors einschlie-ßen. Die Interaktion zwischen einer Arbeitsmaschine und einem Motor erfolgt über ein weiteresin PowerFactory verwendetes Elementobjekt mit der Bezeichnung ’zusammengesetztes Modell’(ElmComp).

.

Der Dialog ’Elementauswahl’ öffnet sich. Über diesen Dialog werden neue Objekte angelegt. Im Augen-

blick zeigt er nur eine Liste mit drei vordefinierten Modellen der Arbeitsmaschine und einem allgemeinendynamischen Modell (’allgemeines Modell’) an.

• Wählen Sie das Modell Mdm__3 (ElmMdm__3).


Ein neues Objekt ElmMdm__3 wird erzeugt. Der Dialog der Arbeitsmaschine öffnet sich automatisch.

• Vergewissern Sie sich, dass der Name der Arbeitsmaschine auf der Seite ’Basisdaten’ wie folgtlautet:

– Mdm__3

• Bearbeiten Sie die Werte auf der Seite ’RMS-Simulation’:




H.4. DIE ARBEITSMASCHINE ÄNDERN

– alf1 = 0.95 p.u.

– slipm = 0.7 p.u.

– exp1 = 2.0

– alf2 = 0.35 p.u.

– exp2 = 3.0

– xkmm = 0.15 p.u.

Das aus Maschine und mechanischer Last bestehende System wird mit Hilfe eines sogenannten zu-sammengesetzten Modells nachgebildet. Das zusammengesetzte Modell verwendet einen Verdrah-tungsplan, bei dem es sich um ein in PowerFactory verwendetes Blockschaltbild handelt, in dem Reglerund andere Modelle miteinander verbunden werden. Der standardmäßige Verdrahtungsplan für eineAsynchronmaschine ist in Abb. H.4.1 gezeigt. Obwohl dieser Verdrahtungsplan vier Einschübe (Blöcke)hat, werden wir in dieser Übung nur den Einschub für die Asynchronmaschine (’asm slot’) und denEinschub für die Arbeitsmaschine (’mdm slot’) verwenden.

Hinweis: Ein zusammengesetztes Modell st ein äußerst nützliches, in PowerFactory bereitgestelltesObjekt, das dazu dient, Modelle von Elementen in einem dynamischen System zu verbinden.Zusammengesetzte Modelle verwenden ein Blockschaltbild, welches das System darstellt undals Verdrahtungsplan bezeichnet wird. Bei der Bearbeitung eines zusammengesetzten Modellsmuss der Benutzer den Namen des Modells angeben, einen Verdrahtungsplan auswählen unddie Einschübe (Blöcke) des gewählten Verdrahtungsplans mit entsprechenden Elementen füllen.

Durch Anklicken der Schaltfläche OK im Dialog der Arbeitsmaschine wird der Dialog des zusammen-gesetzten Modells angezeigt.

• Bearbeiten Sie die Seite ’Basisdaten’ des zusammengesetzten Modells:

– Name = „Plant_PP1_ASM1“

– Verdrahtungsplan = Wählen Sie → . . . \ Tutorial\ Library\ library\ Composite Frames\Composite Frames ASM aus.

– In der Tabelle ’Belegung der Einschübe’ müssen im zugehörigen Feld des Einschubs ’asmslot’ der Name der Asynchronmaschine und im Feld des Einschubs ’mdm slot’ der Nameder Arbeitsmaschine angezeigt werden. Die beiden anderen Felder müssen leer bleiben.Wenn der Einschub der Asynchronmaschine als leerer Einschub angezeigt wird, nachdemdie Definition des Verdrahtungsplans geändert worden ist, gehen Sie bitte folgendermaßenvor:

* Doppelklicken Sie in den leeren Einschub der Asynchronmaschine (’asm’).

* Wählen Sie im Browser aus dem linken Teil des Fensters das Netz mit der Bezeichnung„Part 2“ aus.

* Auf der rechten Seite des Fensters sollte nun die Asynchronmaschine „PP1_ASM1“erscheinen. Wählen Sie die Asynchronmaschine aus und bestätigen Sie mit OK.


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Abbildung H.4.1: Verdrahtungsplan für die Asynchronmaschine

Sie brauchen sich hier nicht näher mit zusammengesetzten Modellen zu befassen, da das Hinzufügeneiner Arbeitsmaschine zu einem Asynchronmotor ein einfacher und gewöhnlicher Vorgang ist.

Um festzustellen, wie sich die neue Arbeitsmaschine auswirkt,

• wiederholen wir die Motorhochlauf-Analyse.

Es dauert nun fast 1,4 Sekunden länger, bis die Maschine ihre Nenndrehzahl erreicht.

Hiermit ist diese Übung des Tutorials abgeschlossen.




Kapitel I

Übung 7: Analyse vonAusgleichsvorgängen

In der Übung H haben wir einen ersten Einblick in das Funktionsspektrum zur Analyse von Ausgleichs-vorgängen bekommen, welches das Programmpaket PowerFactory bietet. Die Analyse wurde jedochmehr oder weniger von der Software selbst durchgeführt. In dieser siebten Übung des Tutorials wirdaufgezeigt, wie sich die Funktionen zur Analyse von Ausgleichsvorgängen direkter anwenden lassen.Wir bereiten auch diese Übung des Tutorials wieder mit dem Tutorial-Manager vor:

• Aktivieren Sie den Tutorial-Manager.



I.1 Zurück zu den zusammengesetzten Modellen

Das aktivierte Netz enthält vier Generatoren, bei denen noch einige Modelle wie zum Beispiel Antriebs-maschinen, Primär- und Spannungsregler fehlen. Eine realistische Analyse von Ausgleichsvorgängenist mit solchen ungeregelten Generatoren natürlich nicht möglich. In dieser Übung werden Sie den bei-den Generatoren des Kraftwerks Regler hinzufügen und dann das Verhalten des Systems bei Auftreteneines Kurzschlusses mit nachfolgender Trennung einer Übertragungsleitung untersuchen.

Um die geregelten Generatoren nachzubilden, müssen zusammengesetzte Modelle für die Synchron-

maschinen und ihre Regler definiert werden. Der projektbezogene Verdrahtungsplan für eine Synchron-maschine ist in Abb. I.1.1 gezeigt. Obgleich dieser Verdrahtungsplan mehrere Einschübe hat, werdenwir nur den Einschub für die Synchronmaschine (’Sym Slot’), den Einschub für den Spannungsregler(’Avr Slot’) und den Einschub für Drehzahlregler und Turbine (Gov Slot) verwenden. ’Drehzahlregler undTurbine (gov)’ ist ein Modell, das den Primärregler (primary controller, ’pco’) und die Antriebsmaschine(prime mover unit, ’pmu’) beinhaltet.


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KAPITEL I. ÜBUNG 7: ANALYSE VON AUSGLEICHSVORGÄNGEN

Abbildung I.1.1: Verdrahtungsplan für die Synchronmaschine

Zunächst erweitern wir den Generator „PP1_G1“ um einen Spannungsregler sowie einen Drehzahl-regler und Turbine (gov).

• Öffnen Sie das Netzdiagramm des Übertragungssystems(„Part 2“) und frieren Sie es ein.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Generator „PP1_G1“ und wählen Sie Definiere →Automatischer Spannungsregler (avr).

• Ein Fenster des Datenbrowsers mit der Meldung ’Blockdefinition’ wird angezeigt. Hier müssen Sieden Typ des neuen Reglers auswählen.

• Klicken Sie auf den Button Globale Typen.

• Wählen Sie im Datenbrowser als Typ ’avr_IEEET1’ aus der globalen Bibliothek. Sie finden ihn infolgendem Verzeichnis:

– Datenbank \ Bibliothek \ Standard-Modelle

• Bearbeiten Sie den Spannungsregler wie folgt:

– ’Name’= „VCO_PP1_G1“

– ’Parameter’:




I.1. ZURÜCK ZU DEN ZUSAMMENGESETZTEN MODELLEN

Tr 0.02 sKa 100 p.u.Ta 0.05 sKe 1 p.u.Te 0.2 sKf 0.0025 p.u.

Tf 1 sE1 4 p.u.Se1 1.5 p.u.E2 6 p.u.Se2 2.5 p.u.Vrmin -8 p.u.Vrmax 8 p.u.

Tabelle I.1.1: Parameter VCO_PP1_G1


Der Bearbeitungsdialog für das zusammengesetzte Modell der neuen Synchronmaschine wird ange-zeigt.

• Bearbeiten Sie die Seite ’Basisdaten’ wie folgt:

– Name = „Plant_PP1_G1“

• Prüfen Sie die Tabelle ’Belegung der Einschübe’, um sicherzustellen, dass „PP1_G1“ und „VCO_-PP1_G1“ zu den Einschüben ’Sym Slot’ bzw. ’Avr Slot’ hinzugefügt wurden.


• Klicken Sie mit der rechten Maustaste erneut auf den Generator „PP1_G1“ und wählen SieDefiniere → Drehzahlregler und Turbine (gov).

• Verwenden Sie als Typ den Drehzahlregler und Turbine (gov) ’gov_HYGOV’. Er befindet sich inder globalen Bibliothek im Verzeichnis Datenbank \ Bibliothek \ Standard-Modelle . BearbeitenSie den Drehzahlregler und Turbine (gov) wie folgt:

– ’Name’ = „pcu_PP1_G1“

– ’Parameter’:

* Tw = 0,1 s (die restlichen Parameter behalten ihren jeweiligen Standardwert).

– Bestätigen Sie mit OK.

• Prüfen Sie die Tabelle ’Belegung der Einschübe’ des Generators „pcu_PP1_G1“ um sicherzustel-len, dass „Plant_PP1_G1“ zum Einschub ’Gov Slot’ hinzugefügt wurde, und bestätigen Sie mitOK.

Definieren Sie nun Regler für „PP1_G2“. Gehen Sie dabei wie vorstehend beschrieben vor.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Generator „PP1_G2“ und wählen Sie Definiere →Automatischer Spannungsregler (avr).

• Wählen Sie aus der Liste des Elements das ’allgemeine Modell ( ElmDsl )’ aus.

• Verwenden Sie als Typ wieder den Regler ’avr_IEEET1’.

• Bearbeiten Sie den Spannungsregler wie folgt:

– ’Name’ = „VCO_PP1_G2“


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– Parameter

Tr 0.01 sKa 150 p.u.Ta 0.025 s

Ke 1.5 p.u.Te 0.4 sKf 0.001 p.u.Tf 0.1 sE1 4 p.u.Se1 1.5 p.u.E2 6 p.u.Se2 2.5 p.u.Vrmin -7 p.u.Vrmax 7 p.u.

Tabelle I.1.2: Parameter VCO_PP1_G2


Der Bearbeitungsdialog für das zusammengesetzte Modell der neuen Synchronmaschine wird ange-zeigt.

• Bearbeiten Sie die Seite ’Basisdaten’ wie folgt:

– Name = „Plant_PP1_G2“

• Prüfen Sie die Tabelle ’Belegung der Einschübe’, um sicherzustellen, dass „PP1_G2“ und „VCO_-PP1_G2“ zu den Einschüben ’sym slot’ bzw. ’vco slot’ hinzugefügt wurden.


• Klicken Sie mit der rechten Maustaste erneut auf den Generator „PP1_G2“ und wählen SieDefiniere → Drehzahlregler und Turbine (gov)..

• Wählen Sie dasselbe Drehzahlregler- und Turbinen-Modell (gov) ’gov_HYGOV’ und verwendendieselben Parameter wie beim Generator G1. Vergeben Sie den folgenden Namen: „pcu_PP1_-G2“

• Prüfen Sie die Tabelle ’Belegung der Einschübe’ des Generators „pcu_PP1_G2“, um sicherzu-stellen, dass „Plant_PP1_G2“ zum Einschub ’Gov Slot’ hinzugefügt wurde, und bestätigen Sieanschließend mit OK.

Mit diesem letzten Schritt wurde die Definition des Kraftwerkmodells abgeschlossen. Nun können wirdie Analyse der Ausgleichsvorgänge durchführen.

I.2 Eine transiente Kurzschlusssimulation einrichten

Das Verhalten der geregelten Generatoren wird nun durch Simulation eines einpoligen Kurzschlussesauf einer der Leitungen, die das Kraftwerk mit dem Übertragungsnetz verbinden, geprüft. Der einpoligeKurzschluss auf der Leitung führt dazu, dass die fehlerhafte Phase geöffnet und wieder geschlossenwird und, da der Fehler dadurch nicht behoben wird, zur anschließenden vollständigen Trennung der

Leitung.




I.2. EINE TRANSIENTE KURZSCHLUSSSIMULATION EINRICHTEN

Um einen Kurzschluss auf der Leitung „L_pp1a“ und die resultierende Schaltfolge zu definieren, müs-sen wir zunächst das Kurzschluss- und die Schalter-Ereignisse festlegen, die die Leitung letztendlichtrennen.

Wie jedes andere Element in Power Factory sind Ereignisse Objekte unterschiedlicher Klassen (dievon dem jeweiligen Ereignis abhängen). Der Zugriff auf die Ereignisse und ihre Bearbeitung erfolgen

über den Datenmanager. Am einfachsten lassen sich Ereignisse für eine Simulation definieren, indemman die Anfangsbedingungen festlegt und anschließend Ereignisse erzeugt, indem man mit der rechtenMaustaste auf die entsprechenden Objekte klickt.

Beachten Sie bitte, dass in diesem Beispiel keine Schutzeinrichtungen verwendet werden.

I.2.1 Die Anfangsbedingungen festlegen

Bevor eine Analyse von Ausgleichsvorgängen durchgeführt werden kann, müssen die internen Be-triebszustände (Zustandsgrößen und interne Variablen) der angeschlossenen Maschinen, Regler undder anderen transienten Modelle, die die Simulation im Zeitbereich beeinflussen, auf der Grundlage

einer Lastflussberechnung berechnet werden.Mit Hilfe des Befehls ’Berechne Anfangsbedingungen’ ( ) können die Einstellungen für die transienteSimulation festgelegt und die Anfangsbedingungen berechnet (die Simulation initialisiert) werden. Wirwerden nun eine unsymmetrische Stabilitätssimulation mit Effektivwerten durchführen, die normaler-weise zur Analyse des Verhaltens der Regelungssysteme dient.

So legen Sie die Anfangsbedingungen fest:

• Aktivieren Sie die Symbolleiste „Stabilität“, indem Sie auf das Symbol in der Hauptsymbolleisteklicken (normalerweise ist diese Symbolleiste standardmäßig aktiviert).

• Klicken Sie auf das Symbol , um den Befehlsdialog ’Berechne Anfangsbedingungen’ zu öffnen.

• Legen Sie folgende Optionen fest:

– Simulationsmethode = Effektivwerte (Elektromechanische Vorgänge)

– Unsymmetrisch, 3 Phasen (L1-L2-L3)

– Prüfe Anfangsbedingungen = aktiviert

– Automatische Schrittweitenanpassung = aktiviert

• Klicken Sie auf die Schaltfläche Ausführen, um einen Lastfluss und anschließend die Anfangs-bedingungen zu berechnen.

• Nach erfolgter Ausführung des Befehls sollte die abschließende Meldung ’Anfangsbedingungen

berechnet’ im Ausgabefenster angezeigt werden.

• Korrigieren Sie eventuelle Fehler.

I.2.2 Ereignisse definieren

Nachdem die Simulation initialisiert wurde, können Sie nun mit der Festlegung der Ereignisse beginnen:

Kurzschlussereignis:

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Leitung „L_pp1a“ und wählen Sie Definiere →Kurzschlussereignis .... Dadurch werden ein neues Ereignis (Kurzschlussereignis EvtShc) erzeugtund der Ereignisdialog geöffnet.

• Bearbeiten Sie das neue Ereignis:


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– Ausführungszeit = 0.0 s

– Fehlerart = einphasiger Erdschluss

– Phase = a

– Fehlerwiderstand = 0.0 Ohm

– Fehlerreaktanz = 0.0 Ohm

• Klicken Sie auf die Schaltfläche ’Bearbeiten’ neben dem Feld ’Objekt’ ( ). Der Leitungsdialogöffnet sich.

• Aktivieren Sie auf der Seite ’RMS-Simulation’ die Option Kurzschluss auf Leitung - möglich .

• SSetzen Sie den Kurzschlussort auf 50%.

• Schließen Sie den Leitungsdialog über die Schaltfläche OK.

Ereignisse werden im aktiven Berechnungsfall im Ordner ’Simulationsereignisse’ ( ) gespeichert; derZugriff auf die Ereignisse und ihre Bearbeitung kann über diesen Ordner erfolgen.

Die Option Kurzschluss auf Leitung des Leitungsobjekts muss gesetzt sein, um die Berechnung für eineLeitung mit einem Kurzschlussereignis vorzubereiten. Dadurch wird an der Fehlerstelle in der Leitungein zusätzlicher interner Berechnungsknoten eingefügt. Wenn diese Option geändert wird, müssendanach die Anfangsbedingungen der Simulation jedoch durch Anklicken des Symbols neu berechnetwerden.

Schalter-Ereignisse:

Nach dem erneuten Anklicken des Symbols und anschließend der Schaltfläche Ausführen könnenSie nun die Schalter-Ereignisse erzeugen:

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den oberen Schalter der Leitung „L_pp1a“ und wählenSie Öffnen , oder doppelklicken Sie auf den Schalter. Daraufhin wird ein neues Schalter-Ereignis(EvtSwitch) erzeugt und angezeigt.

• Nehmen Sie auf der Seite ’Basisdaten’ folgende Einstellungen vor:


– Aktion = Öffnen

– Alle Phasen = deaktiviert

– Phase L2 und Phase L3 = deaktiviert

– Phase L1 = aktiviert

• Wiederholen Sie diese Schritte für den unteren Schalter. Stellen Sie sicher, dass der richtigeSchalter markiert ist! Wenn nicht der Schalter, sondern die Leitung durch Rechtsklick ausgewählt

wurde, wird automatisch ein Ereignis für den oberen Schalter angezeigt.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste erneut auf den oberen Schalter und wählen Sie Öffnen .

• Nehmen Sie auf der Seite ’Basisdaten’ folgende Einstellungen vor:


– Aktion = Schließen

– Alle Phasen = deaktiviert

– Phase L2 und Phase L3 = deaktiviert

– Phase L1 = aktiviert

• Wiederholen Sie diese Schritte für den unteren Schalter.

• Wählen Sie dann zum dritten Mal durch Rechtsklick den oberen Schalter aus, wählen Sie dieOption Öffnen , und nehmen Sie folgende Einstellungen vor:




I.3. ERGEBNISOBJEKTE UND VARIABLENAUSWAHL DEFINIEREN


– Aktion = Öffnen

– Alle Phasen = aktiviert

• Wiederholen Sie diese Schritte für den unteren Schalter.

So prüfen Sie die Liste der definierten Ereignisse:

• Klicken Sie auf das Symbol , um die Ereignisliste zu öffnen.

• Prüfen Sie die Ereignisse und korrigieren Sie eventuelle Fehler.

Wenn der Browser keine detaillierten Informationen über die Ereignisse anzeigt, klicken Sie auf dieSchaltfläche Detaillierter Modus ( ). Beachten Sie, dass im Detaillierten Modus nur Elemente dersel-ben Klasse angezeigt werden können.

I.3 Ergebnisobjekte und Variablenauswahl definieren

Um aus der transienten Simulation verschiedene Graphen erzeugen zu können, müssen wir festlegen,welche Variablen von dieser Simulation gespeichert werden sollen. Das Programmpaket PowerFactory verfügt über eine enorme Vielzahl von Variablen, die alle gespeichert und ausgewertet werden könnten.Es wäre jedoch nicht nur äußerst zeit- und speicherintensiv, wenn man all diese Variablen ablegen wür-de, sondern es würde auch die Auswahl einer Variablen, deren Werte mittels eines Graphen dargestelltwerden sollen, erschweren.

Die Lösung besteht darin, vor der Simulation einige Variablen auszuwählen. Dies geschieht, indem für jedes interessierende Element des Energieversorgungssystems eine sogenannte ’Variablenauswahl’

erzeugt wird. Der Tutorial-Manager hat bereits einige dieser Variablensätze festgelegt (für den Genera-tor „PP1_G1“, für die Klemmleisten „Trm_G1“ aund „Trm_G2“ und für die Leitung „L_pp1a“). Sie werdennun die Variablenauswahl für den Generator „PP1_G2“ definieren..

Im Tutorial-Projekt wird die jeweilige ’Variablenauwahl’ im Berechnungsfall („Case1“) im Ordner ’Er-gebnisse’ gespeichert. Sie werden feststellen, dass es sich bei der Variablenauswahl PowerFactory -Objekte der Klasse ’IntMon’ handelt.

So erzeugen Sie die Variablenauswahl für „PP1_G2“:

• Frieren Sie das Netzdiagramm ein.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Generator „PP1_G2“ und wählen Sie Definiere →

Ergebnisse für RMS/EMT Simulation .... Sie gelangen dann zum Ordner ’Ergebnisse’, in dem diebereits erzeugten Variablensätze gespeichert sind.

Beachten Sie, dass immer, wenn Sie eine Variablenauswahl für ein Element in dem Energieversor-gungssystem festlegen (wie im vorhergehenden Schritt), für dieses Element im Ordner ’Ergebnisse’eine neue leere Variablenauswahl erzeugt wird.

• Doppelklicken Sie auf das Symbol der Variablenauswahl für „PP1_G2“ im Ordner ’Ergebnisse’, umsie zu bearbeiten. Ein Objektdialog ’Variablenauswahl’, wie der in Abb. I.3.1 dargestellte Dialog,wird angezeigt.

• Rufen Sie die Seite RMS-simulation auf .

• Wählen Sie im Feld ’Filter für’ die Option ’Ströme, Spannungen und Leistungen’ aus dem Menü’Variablenauswahl’.


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• Markieren Sie im Menü ’Knotenname’ die Option ’bus1:A’.

• Wählen Sie folgende Variable aus:I:bus1:A kA Phasenstrom, Betrag

• Klicken Sie auf die Schaltfläche , um die ausgewählte(n) Variable(n) in das rechte Feld zuverschieben.

• Wählen Sie als ’Knotenname’ = ’bus1:B’.

• Wählen Sie folgende Variable aus:I:bus1:B kA Phasenstrom, Betrag

• Klicken Sie auf die Schaltfläche , um die ausgewählte Variable in das rechte Feld zu verschie-ben.

• Wählen Sie als ’Knotenname’ = ’bus1:C’.

• Wählen Sie folgende Variable aus:I:bus1:C kA Phasenstrom, Betrag

• Klicken Sie auf die Schaltfläche , um die ausgewählte Variable in das rechte Feld zu verschie-

ben.• Wählen Sie als ’Variablenauswahl’ = ’Signale’.

• Wählen Sie mittels Mehrfachauswahl folgende Variablen aus:psie - p.u. - Erregerfluss

speed - p.u. - Drehzahl

phi - p.u. - Rotorwinkel

• Klicken Sie auf die Schaltfläche , um die ausgewählten Variablen in das rechte Feld zu ver-schieben.

• Wählen Sie als ’Variablenauswahl’ = ’Berechnungsparameter’.

• Markieren Sie folgende Variable und verschieben Sie sie in das rechte Feld:dfrotx - deg Maximale Rotorwinkeldifferenz

• Schließen Sie die Variablenauswahl über die Schaltfläche Ok.

Abbildung I.3.1: Eine Variablenauswahl festlegen




I.4. TRANSIENTE SIMULATIONEN AUSFÜHREN UND DIAGRAMME ERSTELLEN

I.4 Transiente Simulationen ausführen und Diagramme erstellen

Während einer Simulation werden alle in der jeweiligen Variablenauswahl festgelegten Variablen ineine Ergebnis-Datei I.3) geschrieben. Mit dieser Ergebnis-Datei werden Graphen und andere Artenvon virtuellen Instrumenten (VIs) festgelegt. Ein virtuelles Instrument ist ein Werkzeug zur Anzeige von

Berechnungsergebnissen. Am häufigsten verwendet man ein VI, um die Ergebnisse einer Simulation imZeitbereich wie beispielsweise einer EMT- oder RMS-Simulation zu betrachten, indem man eine odermehrere grafisch dargestellte Kurven definiert. Diese Kurven zeigen die Variablen über der Zeit.

In diesem Teil des Tutorials werden wir einige der Funktionen von virtuellen Instrumenten vorstellen,um die Ergebnisse der transienten Analyse sichtbar zu machen. Weitere Informationen über diesesleistungsstarke Werkzeug finden Sie im Benutzerhandbuch.

Bevor wir eine transiente Simulation durchführen und Grafiken der Berechnungsergebnisse erzeugen,sollten wir unbedingt die Begriffe „virtuelle Instrumente“, „virtuelle Anzeigetafel“ und „Diagramme“ von-einander abgrenzen:

• Die virtuelle Anzeigetafel ist eine Seite in der aktiven Grafiksammlung, auf der verschiedeneDiagramme oder Graphen (virtuelle Instrumente) gespeichert und angezeigt werden. Auch diegrundlegenden Informationen über die darin enthaltenen virtuellen Instrumente werden hier ge-speichert.

• Die virtuellen Instrumente stellen die Ergebnisse von einer oder mehreren Variablen oder voneinem oder mehreren Parametern in unterschiedlicher Weise dar (als Kurvendiagramme, Balken-diagramme, Vektordiagramme usw.). Jedes VI kann entsprechend dem Erfordernis der Variablen,die angezeigt werden soll, individuell konfiguriert werden. Die virtuellen Instrumente werden aufder virtuellen Anzeigetafel dargestellt.

• Diagramme sind eine von vielen verschiedenen Möglichkeiten, die ein VI zur Darstellung der In-formationen über seine Variablen verwendet. Diagramme zeigen alle möglichen Variablen im Zeit-

bereich an, die von anderen Variablen abhängen. Diagramme können auf unterschiedliche Weise(als Diagramme mit einer oder mit zwei y-Achsen, X-Y-Diagramme oder z.B. FFT-Diagramme)verwendet werden. In diesem Teil des Tutorials werden Diagramme in Form von Teilbildern ver-wendet.

I.4.1 Eine transiente Simulation ausführen

In der Hauptsymbolleiste befinden sich zwei Symbole, mittels derer die transiente Simulation gestartet( ) und angehalten ( ) werden kann.

• Klicken Sie auf das Start-Symbo ( ). Geben Sie als Ausführungszeit 10 Sekunden ein.• Bestätigen Sie mit Ausführen

Die Simulation wird nun gestartet. Im Ausgabefenster werden Informationen darüber angezeigt, welcheEreignisse zu welchem Zeitpunkt verarbeitet werden. Die vordefinierten Graphen (in der virtuellenAnzeigetafel ’Generatoren’) zeigen bereits erste Ergebnisse.

Alle Diagramme können für eine optimale Darstellung auf der x- bzw. y-Achse automatisch skaliertwerden. Klicken Sie dazu auf die Symboles und . Über das Symbol x-Achse vergrößern ( ) bzw.das Symbol y-Achse vergrößern ( ) können überdies die Darstellung der x-Achse und der y-Achseproblemlos vergrößert und dadurch ein bestimmtes Zeitfenster besser ausgewertet oder die Graphen

näher betrachtet werden.


93




I.4.2 Neue virtuelle Instrumente festlegen

Der Tutorial-Manager hat bereits die virtuelle Anzeigetafel mit der Bezeichnung ’Generatoren’ festge-legt. Sie enthält zwei Diagramme, die die Drehzahl und die Turbinenleistung des Generators PP1_G1darstellen. Sie werden nun die gleichen Diagramme für den Generator PP1_G2 erstellen:

• Öffnen Sie (sofern nicht bereits geschehen) die virtuelle Anzeigetafel ’Generatoren’ und klickenSie auf das Symbol ’VI(s) hinzufügen’ ( ).

• Wählen Sie in dem sich öffnenden Dialog das Objekt ’Diagramm (Visplot)’.

• Legen Sie die gewünschte Anzahl neuer Diagramme fest (in diesem Fall „2“).

• Klicken Sie auf das Symbol , um die Diagramme paarweise anzuordnen (wenn Sie eine verti-kale Anordnung bevorzugen, klicken Sie auf das Symbol ).

• Doppelklicken Sie auf das erste leere (bzw. links unten dargestellte) Diagramm, um seinen Bear-beitungsdialog zu öffnen, und legen Sie die anzuzeigenden Variablen fest.

• Doppelklicken Sie im Feld ’Kurven’ (unten im Bearbeitungsdialog) auf das leere Element-Feld, umein Element auszuwählen. Ein Datenbrowser, der die Elemente mit definierten Variablensätzenanzeigt, öffnet sich (Abb. I.4.1). Doppelklicken Sie auf das Symbol des Generators PP1_G2, umihn auszuwählen.

Abbildung I.4.1: Auswahl eines Elements, um die Berechnungsergebnisse in einem Diagramm anzuzei-gen

Doppelklicken Sie im Diagramm-Dialog auf das leere Feld ’Variable’, um die Variable auszuwählen,die angezeigt werden soll. Wählen Sie dann aus der Liste der angezeigten Variablen (die der Listeentspricht, die in der Variablenauswahl festgelegt wurde, siehe Abschnitt I.3), ’s:speed’ (Abb. I.4.2).

Abbildung I.4.2: Auswahl einer Variablen, um sie in einem Diagramm anzuzeigen




I.4. TRANSIENTE SIMULATIONEN AUSFÜHREN UND DIAGRAMME ERSTELLEN

• Wenn Sie die Farbe des Diagramms ändern möchten, doppelklicken Sie auf das Feld ’Farbe’. Siekönnen auch den Linienstil und die Linienbreite bearbeiten.

• Klicken Sie im Bearbeitungsdialog auf die Schaltfläche Ok um das neu definierte Diagrammanzuzeigen. Über das Symbol können Sie die Ansicht bei Bedarf vergrößern.

• Zeigen Sie die Turbinenleistung (’s:pt’) des Generators PP1_G2 in dem übrigen leeren Diagramman, indem Sie wie vorstehend beschrieben vorgehen.

• Führen Sie eine transiente Simulation mit einer Ausführungszeit von 70 Sekunden durch. Über dieSymbole und können Sie die Darstellung der Diagramme anpassen. Wurde der stationäreZustand erreicht? Erhöhen Sie die Simulationsdauer.

I.4.3 Variablen zur Anzeige in einem Diagramm auswählen

Sie können Variablen ändern und einem Diagramm neue Variablen hinzufügen. Um diese Funktionalitätzu veranschaulichen, werden Sie nun die Wirkleistung und die Blindleistung des Generators „PP1_G2“in dem unteren rechten (bzw. letzten) Diagramm der virtuellen Anzeigetafel darstellen:

• Doppelklicken Sie auf das Diagramm der virtuellen Anzeigetetafel, das die Turbinenleistung desGenerators „PP1_G2“ anzeigt.

• Doppelklicken Sie auf das Feld ’Variable’ der definierten Kurve und wählen Sie aus der Liste derangezeigten Variablen ’s:P1’ aus.

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Nummer der Kurve und wählen Sie „Zeilen an- hängen“ aus dem kontextbezogenen Menü (Abb. I.4.3). Im Feld ’Kurven’ wird eine neue Zeileerzeugt, in der Sie eine zweite Variable zur Anzeige in Ihrem Diagramm angeben können.

Abbildung I.4.3: Eine neue Variable zu einem Diagramm hinzufügen

• Folgen Sie den im Abschnitt I.4.2 gegebenen Anweisungen und definieren Sie die neue Kurve,um die Blindleistung des Generators „PP1_G2“ („s:Q1“) anzuzeigen. Ihr Diagramm sollte nun wiedas in Abb. I.4.4 dargestellte aussehen (die ersten 10 Sekunden lang).


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Abbildung I.4.4: VI-Diagramm, das zwei Variablen anzeigt

Ändern Sie die vorhandenen Diagramme so ab, dass sie die folgenden Variablen anzeigen, die zurAnalyse des Verhaltens eines Kraftwerks während eines Kurzschlusses wichtig sind. Beachten Sie,dass Sie auch mehrere Variablen auf einmal auswählen können. Für jede Variable wird eine neue Zeileangelegt.

• die Drehzahl ’speed’ der Generatoren G1 und G2,

• die Wirkleistung und die Blindleistung ’P1’ und ’Q1’ der Generatoren G1 und G2,

• den Rotorwinkel ’phi’ der Generatoren G1 und G2,

• die Turbinenleistung ’pt’ der Generatoren G1 und G2,

• die Erregerspannung ’ve’ der Generatoren G1 und G2,

• die die Phasenströme der Generatoren und der Leitungen.

• Die einzelnen Schritte zum Erstellen von Diagrammen werden in den nächsten Kapiteln beschrie-ben.

I.4.4 Eine neue leere Seite mit virtuellen Instrumenten erstellen

In diesem Abschnitt werden Sie eine neue virtuelle Anzeigetafel erstellen, um die Kurzschlussströmeund -spannungen an den Generatorklemmen und auf der Leitung „L_pp1a“ anzuzeigen. Der Tutorial-Manager hat bereits Variablensätze für diese Elemente festgelegt. So erstellen Sie eine neue Seite(Tafel) mit virtuellen Instrumenten:

• Klicken Sie auf die Schaltfläche ’Neue Grafik einfügen’ ( ) in der Symbolleiste der Grafiksamm-lung und wählen Sie Virtuelle Anzeigetafel . Alternativ können Sie auf „Simulationsdiagramm er-stellen“ ( ) klicken.

• Erstellen Sie auf der neuen leeren Seite 4 Diagramme und gehen Sie dabei wie im Abschnitt I.4.2( beschrieben vor).




I.5. DAS TUTORIAL ABSCHLIESSEN

• Zeigen Sie im ersten Diagramm die Phasenströme des Generators „PP1_G1“(„m:I:bus1:A“, „m:I:bus1:B“, „m:I:bus1:C“) an.

• Zeigen Sie im zweiten Diagramm die Spannungen in kV an der Klemmleiste „Trm_G1“(„m:ul:A“, „m:ul:B“, „m:ul:C“) an.

• Zeigen Sie im dritten Diagramm die per-unit-Phasenspannungen an der Klemmleiste „Trm_G1“(„m:u:A“, „m:u:B“, „m:u:C“) an.

• Zeigen Sie im letzten Diagramm die per-unit-Kurzschlussströme auf der Leitung „L_pp1a“(„m:i:bussch:A“, „m:i:bussch:B“, „m:i:bussch:C“) an.

Die Darstellung der definierten Diagramme können Sie mit Hilfe der Skalierungs- und Zoom-Funktionenanpassen.

I.5 Das Tutorial abschließen

In dieser Übung des Tutorials wurde Folgendes erläutert:

• die Vorgehensweise zur Definition von zusammengesetzten Modellen für Elemente,

• die Vorgehensweise zur Durchführung einer transienten Analyse,

• die Vorgehensweise zur Festlegung von neuen Ergebnisvariablen,

• die Vorgehensweise zur Erstellung und Änderung von Diagrammen.

Wie bei den anderen Übungen des Tutorials ist es nun möglich, dem benutzerdefinierten, abgeschlos-

senen Projekt der siebten Übung des Tutorials ein vorbereitetes Projekt hinzuzufügen. Da das Tutorialhiermit abgeschlossen ist, müssen an dem Projekt keine Korrekturen zur Vorbereitung von weiterenÜbungen durchgeführt werden. Dennoch können Sie den Tutorial-Manager verwenden, um eine Mu-sterlösung des kompletten Tutorial-Projekts in seinem Endzustand herzustellen. Dies kann nützlich sein,falls während der Durchführung der Übungen Schwierigkeiten aufgetreten sein sollten.

Um die vorbereitete siebte Übung des Tutorials in ihrem Endzustand zu installieren, gehen Sie bittefolgendermaßen vor:

• Öffnen Sie den Tutorial-Manager, indem Sie im Hauptmenü die Option Datei → Tutorial einrichten wählen.

• Markieren Sie dann die Option Zeige Musterlösung (enthält alle Übungen).


Das mit diesem Tutorial abgedeckte Themenspektrum reicht für eine kurze Einführung in die grund-legenden Funktionen und die grundlegende Terminologie der Programmumgebung von PowerFactory aus. Die in diesem Hilfepaket bereitgestellten Beispiele sollen neuen Benutzern die Möglichkeit geben,das erworbene Wissen zu vertiefen und neue spezielle Funktionen kennenzulernen. Im Benutzerhand-buch und im Technischen Referenzhandbuch findet der Anwender alle notwendigen Informationen, umdie einzigartigen Funktionen des Programmpakets PowerFactory nutzen zu können.


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Index

Übung 1, 11Übung 2, 19Übung 3, 43Übung 4, 59Übung 5, 71Übung 6, 77Übung 7, 85

AbzweigleitungenElemente bearbeiten, 50Hinzufügen, 46

Arbeitsmaschine (MDM)Erzeugen und Bearbeiten, 82Grundlagen, 82

BerechnungsfallNetz hinzufügen, 71Umbenennen, 15

Browser-FensterDatenmanager, 43

Datenmanager, 43Browser, 43Detaillierter Modus, 66Details mit Klassenauswahl, 64Einführung, 43Grundlagen, 44Mehrfachbearbeitungsmodus, 50Verwendung, 45Verzeichnisbaum, 43

Datensicherung, 8Diagramme

Neuen Graphen hinzufügen, 94

Transiente Simulation, 93DIgSILENT-Kontakt und -Support, 4Drehen von Objekten, 79

Einführung, 1Elemente

Mit einem Anschluss bearbeiten, 33Mit einem Anschluss erstellen, 26Mit zwei Anschlüssen bearbeiten, 32Mit zwei Anschlüssen erstellen, 23Zu anderen springen, 32

EnergieversorgungssystemBearbeiten von Komponenten, 28

Erstellen von Komponenten, 20Zwei Netze verbinden, 72

Ereignisse

Bearbeiten, 91Definieren, 89

Ergebnis-Variablen, 91Definieren, 91

Ergebnisboxen, 36Formatieren und Bearbeiten, 36

Exercise 1, 11Export

dz-Dateien, 8pfd-Dateien, 8

Farbdarstellung Grafik, 55Frequenzregler, 68

GeneratorenGeregelt, 85

GrafikDrehen von Objekten, 79Elemente trennen, 79Farbdarstellung, 55Grafikebenen, 28Grafische Mehrfachdarstellungen, 74Grafisches Einfügen, 74Spiegeln und drehen, 27

Importdz-Dateien, 8pfd-Dateien, 8

KlemmleistenErstellen, 20

Konventionen im Handbuch, 3Kraftwerk

Bearbeiten, 78Nachbilden, 77

KurzschlussberechnungDurchführen, 39

LastflussberechnungDurchführen, 34Sekundärregelung, 69

Motorhochlaufsimulationdurchführen, 80

Power Factoryschließen und neu starten, 17

Projekt anlegen, 12

Sammelschienen


99



INDEX

Bearbeiten, 28Erstellen, 20

Schaltanlagen, 20Speichern, 17Spiegeln und Drehen von Objekten, 27

Transiente SimulationDiagramme, 93Einrichten, 89Ereignisse, 89Initialisierung, 89Variablenauswahl, 91

Tutorial-Manager, 1Tutorial-Projekt anlegen, 12

Variablenauswahl, 91Verdrahtungsplan, 82

Synchronmaschine, 86Verzeichnisbaum-Fenster, 43

Virtuelle InstrumenteNeue Grafik hinzufügen, 94

Zu anderen Elementen springen, 32Zusammengesetzte Modelle, 82Zweigelemente

Bearbeiten, 32Erstellen, 23

Zweigobjekt, 52




DIgSILENT

Firmenprofil

DIgSILENT ist ein Beratungs- und Software-

unternehmen auf dem Gebiet der elektrischen

Energieversorgung für Übertragungs-, Verteil-,

Erzeugungs- und Industrienetze. Ein weiterer

Schwerpunkt umfasst Themen der Simulation

und Netzintegration von Erneuerbaren Energien.

DIgSILENT wurde 1985 als unabhängiges,

DIgSILENT PowerFactory

DIgSILENT entwickelt PowerFactory, ein führen-

des integriertes Netzberechnungsprogramm, das

ein breites Spektrum an Netzberechnungsfunk-

tionen abdeckt, wie z.B. die Lastfluss- und Kurz-

schlussberechnung, bis hin zu anspruchsvollen

und komplexen Anwendungen einschließlich

der Integration von Windkraft und dezentraler

Sequenzen können Geschäftsprozesse wie z.B.

Wartungsvorgänge nachgebildet werden.

StationWare bietet Schnittstellen zu hersteller-

spezifischen Schutzgeräte-Einstellprogrammen

sowie zur Netzberechnungssoftware Power-

Factory. StationWare ist eine Web-Applikation

basierend auf dem ASP.NET Framework.

PowerFactory Monitor ist ein flexibles und leis-

tungsfähiges Performance-Monitoring-System,

welches Einfachheit und Effizienz mit den

besonderen Anforderungen der Systemüberwa-

chung verbindet. Zahlreiche Monitoring-Systeme

an verschieden Standorten im Netz können in

ein Wide-Area-Measurement-System (WAMS)

integriert werden. PowerFactory Monitor unter-

stützt den vollständigen Datenaustausch mit der

Netzberechnungssoftware PowerFactory.

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