Stabilität in Verteilungsnetzen – transientes Verhalten von Nieder- und Mittelspannungsnetzen bei Fehlern in überlagerten Netzebenen

Aufgrund des steigenden Anteils dezentraler Energiewandlungsanlagen (DEA) in Verteilungsnetzen und bedingt durch den Rückgang von Großkraftwerken steigt die Bedeutung der unterlagerten Netzebenen als Stützstelle der transienten Systemstabilität in Übertragungsnetzen: Während die Stabilität auf systemischer Ebene nach Groß(signal)fehlern wie Kurzschlüssen oder signifikanten Last- und Einspeiseschwankungen in konventionellen Stromerzeugungslandschaften bislang durch die Regelungskonzepte großer Synchrongeneratoren sichergestellt wurde, werden zukünftig sogenannte Flächenkraftwerke als Zusammenschluss vieler DEA in der Verteilungsnetzebene eine Systemdienstleistung zur Netzstützung für die überlagerten Netzebenen bereitstellen müssen.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen exemplarische Nieder- und Mittelspannungsverteilungsnetze als Bestandteil dieser Flächenkraftwerke zum Zwecke dynamischer Simulationen modelliert werden (siehe grün markierter Bereich in der Abbildung). Hierfür sollen vorhandene dynamische Einzelkomponentenmodelle in Niederspannungsnetze unterschiedlicher Topologien mit unterschiedlichen DEA-Durchdringungsraten integriert und anhand dieser Gesamtmodelle Zeitbereichssimulationen durchgeführt werden. Durch die Ableitung des transienten Systemverhaltens sollen Ersatzmodelle für die exemplarischen Nieder- und Mittelspannungsnetze mithilfe mathematischer Analysemethoden im Frequenzbereich für unterschiedliche Fehlerarten in überlagerten Netzebenen erarbeitet werden. Mithilfe dieser Ersatzmodelle wird der sichere und stabile Betrieb von Verteilungs- und Übertragungsnetzen auch in der Zukunft gewährleistet.

Dein Profil:

  • Studium des Ingenieur- oder Wirtschaftsingenieurwesen (Elektrotechnik)
  • Gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift
  • Freude an Fragestellungen der nachhaltigen Energieversorgung und an fachlichen Diskussionen
  • Kenntnisse im Umgang mit Matlab® (optional)
  • Kenntnisse im Umgang mit Simulink® sowie SimPowerSystemsTM (optional)

Wir bieten Dir:

  • Unmittelbaren Bezug zu aktuellen und relevanten Fragestellungen der Energiewende
  • Einbindung in nationale Forschungs- und Industrieprojekte
  • Praxisnahes Arbeiten an zukunftsorientierten Themen der nachhaltigen Energieversorgung in Verteilungsnetzen in einem dynamischen Team
  • Ein innovatives Institutsumfeld mit exzellenten Industriekontakten

Kontakt:

 Philipp Erlinghagen, M.Sc., M.Sc.

Tel. +49 (241) 80 49346

Mail. erlinghagen@ifht.rwth-aachen.de