Litzinger, Andreas: Systemintegration, Weiterentwicklung und Anwendung eines Trainingssimulators...

Titelblatt

Vorwort

Bilder- und Tabellenverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 11
2 Trainingssimulatoren in der Energieversorgung 15
2.1 Energieversorgungssysteme und Betriebsaufgaben 15
2.1.1 Netzaufbau 15
2.1.2 Unterstationen 16
2.1.3 Netzleittechnik 17
2.1.4 Leitstellenhierarchie 17
2.1.5 Aufgaben des Leitstellenpersonals 19
2.1.6 Ausbildung des Leitstellenpersonals 20
2.2 Trainingssimulatoren 21
2.2.1 Klassifizierung von Trainingssimulatoren 22
2.2.2 Übersicht realisierter Trainingssimulatoren 23
3 Duisburger Trainingssimulator für Netzwiederaufbau 27
3.1 Entwicklungsziele 27
3.2 Vorarbeiten und zeitliche Entwicklung 28
3.3 Weiterentwicklung und Integration 33
3.3.1 Leittechnische Basisfunktionen und Modellbildung 33
3.3.2 Struktur des Gesamtsystems 34
3.4 Integrierte Programmkomponenten von anderen Mitarbeitern 36
3.4.1 Netzdatensprache GDL 36
3.4.2 Dreistufiges Bildsystem 41
3.4.3 Expertensystem Verriegelung und Schaltfolgen 43
3.4.4 Meßwertarchiv und Meßwertdarstellung 43
3.5 Leitstellennachbildungen 44
3.5.1 Problemstellung 44
3.5.2 Lösungskonzept 44
3.5.3 Realisierung 45
4 Ereignisverarbeitung und Oberflächenfunktionen 47
4.1 Ereignisverarbeitung und -protokollierung 47
4.1.1 Problemstellung 47
4.1.2 Lösungskonzept 48
4.1.3 Realisierung 50
4.1.3.1 Aufbau des Ereigniselements 51
4.1.3.2 Ereignisverarbeitung 54
4.1.3.3 Protokollierung 56
4.1.3.4 Kommentare 60
4.1.3.5 Beispiel: Verarbeitung eines Fernsteuerbefehls 60
4.2 Anbindung des dynamischen Modells an die Ereignisverarbeitung 63
4.2.1 Problemstellung 63
4.2.2 Lösungskonzept 63
4.2.3 Realisierung 65
4.2.3.1 Befehle zur Kraftwerksführung 66
4.2.3.2 Befehle zur Laststeuerung 69
4.3 Bedienoberfläche für die Kraftwerksführung 70
4.3.1 Problemstellung 70
4.3.2 Lösungskonzept 70
4.3.3 Realisierung 71
5 Kraftwerksmodelle und Kraftwerksbeschreibung 75
5.1 Sollwertführungsgerät 75
5.1.1 Problemstellung 75
5.1.2 Lösungskonzept 76
5.1.3 Realisierung 77
5.2 Erweitertes Gasturbinenmodell 80
5.2.1 Problemstellung 80
5.2.2 Lösungskonzept 81
5.2.3 Realisierung 82
5.3 Beschreibung der topologischen Anschlüsse von Einspeisungen 84
5.3.1 Problemstellung 84
5.3.2 Lösungskonzept 85
5.3.3 Realisierung 86
5.4 Synchronisierender Leistungsschalter 87
5.4.1 Problemstellung 87
5.4.2 Lösungskonzept 88
5.4.3 Realisierung 88
5.5 Parametrierhilfe für die Kraftwerksmodelle 88
5.5.1 Problemstellung 88
5.5.2 Lösungskonzept 89
5.5.3 Realisierung 90
6 Schutz- und Sekundärgerätemodelle93
6.1 Grenzwertüberwachung und Überlastschutz 94
6.1.1 Problemstellung 94
6.1.2 Lösungskonzept 94
6.1.3 Realisierung 96
6.2 Lastabwurf bei Unterfrequenz 100
6.2.1 Problemstellung 100
6.2.2 Lösungskonzept 101
6.2.3 Realisierung 102
6.3 Kraftwerksschutz 104
6.3.1 Problemstellung 104
6.3.2 Lösungskonzept 105
6.3.3 Realisierung 105
6.3.3.1 Frequenzschutz 105
6.3.3.2 Rückleistungsschutz 106
6.4 Parallelschalteinrichtungen 107
6.4.1 Problemstellung 107
6.4.2 Lösungskonzept 109
6.4.3 Realisierung 110
7 Laufzeitoptimierte Topologieauswertung und Meßwertversorgung 115
7.1 Laufzeitoptimierte Topologieauswertung 115
7.1.1 Problemstellung 115
7.1.2 Lösungskonzept 116
7.1.3 Realisierung 118
7.1.3.1 Struktur des Listensystems 119
7.1.3.2 Erster Schritt: Aufbau der internen Topologielisten 120
7.1.3.3 Zweiter Schritt: Ermittlung der aktuellen Topologie 122
7.1.3.4 Dritter Schritt: Aufbau applikationsspezifischer Datensätze 124
7.1.4 Zusätzliche Anwendungen der Topologieauswertung 126
7.1.4.1 Übersichtsdarstellung von Energieversorgungssystemen 126
7.1.4.2 Netzberechnungsprogramm 127
7.2 Meßwertversorgung 128
7.2.1 Problemstellung 128
7.2.2 Lösungskonzept 128
7.2.3 Realisierung 129
8 Anwendungen des Trainingssimulators 133
8.1 Praktikum für Studenten 133
8.2 Trainingssimulator für die Stadtwerke Duisburg AG 135
8.3 Trainingsseminare 136
9 Zusammenfassung und Ausblick 143
Anhang A: Verwendete Formelzeichen I

Anhang A: Verwendete Formelzeichen II

Anhang B: Abschätzungen der Kraftwerksparametrierung 151
Schrifttumsverzeichnis 155