Schlüsselwörter
(Deutsch)
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TP0081;F-Elektrizitätstechnologien & -anwendung
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Effizienzsteigerungen im Verteilnetz durch neue Netzkonfigurationen
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Die Übertragung elektrischer Energie ist mit Verlusten verbunden. Ziel des Forschungsprojektes ist es, neue Lösungen für die Konzeption von Verteilnetzen zu evaluieren, die dazu beitragen, die Übertragungsverluste zu reduzieren und einen wirtschaftlicheren Netzbetrieb zu ermöglichen.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule für Technik und Informatik
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Die Hauptzielsetzung der vorliegenden Studie ist die Erarbeitung von neuen Ansätzen zur Optimierung der Übertragungsverluste in Mittel- und Niederspannungsnetzen. Im Rahmen des Forschungsprojekts werden die folgenden Lösungsansätze analysiert und bearbeitet:
• Optimierung der Dichte von Verteilstationen
• Erhöhung der Betriebspannung des Niederspannungsverteilnetzes
Im Weiteren wurde anhand von qualitativen Untersuchungen der Einsatz von dezentralen Energieversorgungsanlagen analysiert. Die Resultate aus der Simulation der modellierten Netzausschnitte sollen grundsätzlich folgende Schlussfolgerungen ermöglichen:
• Vergleich der neuen Netzkonfigurationen mit dem heutigem Netzzustand
• Ableitung allgemeingültiger Aussagen für neue Netzkonfigurationen
Für Simulationen an realen Netzen standen das Netz Altwiesenstrasse in Schwamendingen der ewz und das Netz der Gemeinde Bettlach der AEK zur Verfügung. Für erste, approximative Untersuchungen dient ein Modell eines vereinfachten Verteilnetzes. Im Weiteren wurde im Rahmen der Projektstudie das Netzmodell „Area“ entwickelt, mit welchem weitere Analysen und Vergleiche an verschiedenen Netzkonfigurationen angestellt werden können. Fazite aus den Untersuchungen:
• Das Konzept mit Un 990 V führt zwar zu einer Erhöhung der Verluste, weist jedoch gegenüber den untersuchten Varianten mit Un 400 V eine vorteilhaftere Wirtschaftlichkeit aus.
• Unter den Konzepten mit Un 400 V schneidet die Variante „Netzaufbau mit hoher Stationsdichte“ in der Gesamtbeurteilung bezüglich Verluste, Jahrekosten und Spannungshaltung am Besten ab.
• Für die elektrische Erschliessung von neuen Wohn- und Gewerbegebieten eignet sich das Konzept mit Un 990 V.
• Als Vision könnte das Konzept Un 990 V die beste Lösung sein, falls die Betriebsspannung installationsseitig inkl. der Lasten ebenfalls 990 V betragen würde.
Ergänzend zu den Simulationsergebnissen wurden in der vorliegenden Detailbetrachtung ausgewählte Netzkonfigurationen in den Bereichen Versorgungssicherheit, Personenschutz und elektromagnetische Strahlung qualitativ untersucht. Die Versorgungssicherheit oder der Personenschutz allgemein ist von vielen Faktoren abhängig. Der Einfluss von neuen Netzkonfigurationen auf das Gesamtergebnis der Versorgungssicherheit ist daher grundsätzlich gering.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule für Technik und Informatik
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Höckel,Michael
Höckel,Michael
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Englisch)
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The main purpose of this study is to find new approaches to minimize the distribution losses in medium- and low-voltage grids. In the context of the research project, the following solutions are analyzed and worked out:
• Optimization of the density of the distribution stations
• Increase of the nominal voltage in the low-voltage grid
Furthermore, the implementation of decentralized energy production plants was analyzed. The results of the simulations with modelled parts of distribution grids should basically lead to conclusions in the following items:
• Comparison of the new grid configurations with presently existing configurations
• Give generally accepted statements for new grid configurations
The data of the grid “Altwiesenstrasse” in the district Schwamendingen at Zürich provided by from ewz and the data of the grid of the community “Bettlach” received from AEK were used for the simulations. A virtual model of a grid with symmetrical structure served for first, approximate researches. Afterwards, the grid model “AREA” was developed for the project study. This grid model “AREA” was the basis for further analyses and comparisons with different grid configurations. The conclusions of the analyses:
• The concept with Un 990 V leads to higher losses is compared with the alternatives with Un 400 V but is more economic.
• In comparison with the other networks with Un 400 the concept „Grid with high density of the distribution stations“ is to prefer for the reason of losses, annual charges and stability of tension.
• For the electrification of new housing or commercial areas the concept with Un 990 V is very useful.
• As a vision, the concept Un 990 V is the best solution of all possibilities, if the nominal voltage would be 990 V, also for the installation at the consumer’s side including its load.
In addition to the results of the simulations, qualitative and detailed investigations were made with selected grid configurations concerning the grid quality - including the availability as well as the voltage quality - , the protection of individuals and the electromagnetic radiation. The grid quality or the protection of individuals depends on many different factors. Therefore, the influence of new grid configurations to the whole grid quality is principally small.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule für Technik und Informatik
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Höckel,Michael
Höckel,Michael
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Schlussbericht
(Französisch)
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Le but principal de la présente étude est l'élaboration des nouvelles approches pour l'optimisation des pertes de transport dans des réseaux basse et de moyen tension. Dans le cadre du projet de recherche, les solutions suivantes sont analysées:
• Optimisation de la densité par les postes de distribution
• L'augmentation de la tension nominale du réseau basse tension
En outre a été analysée par des recherches qualitatives l'application des installations de production d'énergie décentralisées. Les résultats de la simulation des réseau modelés doivent permettre des conclusions suivantes:
• Comparaison des nouvelles configurations de réseau avec l’état de réseau actuel
• Dérivation des déclarations universellement valables pour de nouvelles configurations de réseau
Pour des simulations avec des réseaux réels ewz a mise à disposition le réseau „Altwiesenstrasse » en « Schwamendingen » et AEK a mise à disposition le réseau de la municipalité de « Bettlach ». Pour des premières études approximatives sert un modèle fictif de réseau avec une structure symétrique. Dans le cadre de ce projet on a été développé un modèle de réseau "Area", avec lequel autres analyses et comparaisons à différentes configurations de réseau peuvent être exécutées. Les bilans des recherches:
• Le concept avec Un 990 V mène à une hausse des pertes mais montre une meilleure rentabilité comparé avec Un 400 V.
• Parmi des variantes avec Un 400 V le concept "construction de réseau avec la densité de poste élevée" découpe au meilleur en ce qui concerne des pertes, des coûts annuelles et la stabilité de tension.
• Le concept avec Un 990 V convient pour l’électrification des nouvelles zones résidentielles et artisanat.
• Comme vision le concept Un 990 V pourrait être la meilleure solution, si la tension nominale s'élevait au côté de l’installation (y compris les charges) à 990 V
En complément aux résultats de simulation des configurations de réseau choisies ont été examinées qualitativement dans les secteurs sécurité d'approvisionnement, protection des personnes et rayonnement électromagnétique La sécurité d'approvisionnement ou la protection des personnes dépend en général de beaucoup de facteurs. L'influence des nouvelles configurations de réseau sur le résultat global de la sécurité d'approvisionnement est donc en principe faible.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule für Technik und Informatik
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Höckel,Michael
Höckel,Michael
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