Dynamische Schutzsicherheit unter Berücksichtigung elektromechanischer Ausgleichsvorgänge in Hochspannungsnetzen

Großflächige Stromausfälle der Vergangenheit haben gezeigt, dass Schutzgeräte durch ungewollte Auslösungen zu einer Ausweitung von Netzausfällen führen. Dabei ist die Wechselwirkung zwischen Primär- und Sekundärtechnik entscheidend. Singuläre Ereignisse, wie z.B. ein Kurzschluss, führen zu einer Anregung des elektrischen Energieversorgungssystems und elektromechanischen Ausgleichsvorgängen. Abhängig von der Amplitude bzw. des Verlaufs der Pendelschwingung kann es zu zusätzlichen Auslösungen des Kurzschlussschutzes kommen. Folge ist eine weitere Reduzierung der Übertragungskapazität und Erhöhung der Netzimpedanz. Dadurch kann es zu kaskadierten Schutzauslösungen kommen und eine Ausweitung der Störung auf andere Netzteile ist möglich. Mit Hilfe von entsprechenden Tools sollen diese Netzausfälle vermieden werden, dazu werden zum einen die elektromechanischen Ausgleichsvorgänge mit dem sogenannten Dynamic Security Assessment analysiert und zum anderen die selektive Fehlerklärung mittels des Protection Security Assessment optimiert. Die vorliegende Arbeit erweitert diese Methoden durch die Bewertung des Schutzgeräteverhaltens nach der selektiven Fehlerklärung und wird als Dynamic Protection Security Assessment eingeführt. Das zeitliche Verhalten der Schutzgerätemodelle wird während unterschiedlicher Simulationsfälle bewertet und eine Rangliste der Schutzgeräte erstellt, um kritische Relais zu identifizieren. Dazu werden unterschiedliche Indizes verwendet. Mit Hilfe umfassender Simulationsdurchläufe lässt sich für jedes Energieversorgungssystem eine Wissensbasis über das Schutzgeräteverhalten erstellen. Basierend hierauf lassen sich mittels logischer Schlussfolgerungen Maßnahmen ermitteln, die zu einer Vermeidung entsprechender Stromausfälle beitragen.