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DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Dieses Dokument spezifiziert eine Standardschnittstelle für den Austausch von dynamischen Modellinformationen, die zur Unterstützung der Analyse der Stabilität im eingeschwungenen Zustand (Kleinsignalstabilität) und/oder der transienten Stabilität eines Stromversorgungssystems oder von Teilen davon benötigt werden. Das Schema beziehungsweise die Schemata zur Darstellung der dynamischen Modellinformationen werden direkt von der CIM abgeleitet, genauer gesagt von IEC 61970-302. Der Anwendungsbereich dieses Dokuments umfasst nur die Informationen des dynamischen Modells, die als Teil einer dynamischen Studie ausgetauscht werden müssen, das heißt die Art, die Beschreibung und die Parameter jeder Steuer- und Regeleinrichtung, die mit einem Teil der Netzausrüstung verbunden ist, die in der stationären Lösung eines vollständigen Netzmodells enthalten ist. Das Profil ist abhängig von anderen Standardprofilen für die Ausrüstung, wie sie in IEC 61970-452: CIM static transmission network model profiles spezifiziert sind, sowie von der Topologie, der stationären Hypothese und der stationären Lösung (wie sie in IEC 61970-456: Solved power system state profiles spezifiziert sind) des Energiesystems, was den Umfang des Austauschs einschränkt. Die in diesem Dokument beschriebenen Profilinformationen müssen in Verbindung mit den Informationen der Profile IEC 61970-452 und IEC 61970-456 ausgetauscht werden, um die Datenanforderungen der Werkzeuge für die transiente Analyse zu unterstützen. IEC 61970-456 enthält eine detaillierte Beschreibung, wie verschiedene Profilstandards kombiniert werden können, um verschiedene Arten des Austauschs von Stromnetzmodellen zu bilden. Gegenüber DIN EN IEC 61970-457:2022-12 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Die meisten Probleme, die in IEC 61970-302:2018 festgestellt und in IEC 61970-302:2022 behoben wurden, führten zu einer Aktualisierung dieses Dokuments; b) IEEE 421.5-2016 über Erregungssysteme wird vollständig abgedeckt; c) der IEEE-Turbinenbericht von 2013 wurde berücksichtigt und als Ergebnis wurden eine Reihe von Gas-, Dampf- und Wasserturbinen/Reglern hinzugefügt; d) IEC 61400-27-1:2020 über Windturbinen ist vollständig integriert; e) WECC-Modelle für wechselrichterbasierte Ressourcen (IBR), Hybrid-STATCOM-Modelle und Speichermodelle werden hinzugefügt; f) Der Ansatz der benutzerdefinierten Modelle wurde in IEC 61970-302:2022 durch Hinzufügen eines Modells verbessert, das die Modellierung eines detaillierten dynamischen Modells ermöglicht. Dies führt zur Erstellung von zwei zusätzlichen Profilen in diesem Dokument. Dabei handelt es sich um das Profil „Detaillierte Modellkonfiguration“ und das Profil „Detaillierte Modellparametrisierung“; g) In IEC 61970-302:2022 wurde ein Modell hinzugefügt, das den Austausch von Simulationsergebnissen ermöglicht. Dies führt zur Erstellung von zwei zusätzlichen Profilen in diesem Dokument. Dabei handelt es sich um das Profil „Simulationseinstellungen“ und das Profil „Simulationsergebnisse“; h) Die Arbeit an den HGÜ-Modellen ist noch nicht abgeschlossen. Die HGÜ-Dynamikmodelle sind ein komplexer Bereich, in dem es keine Modelle gibt, die auf internationaler Ebene genehmigt oder allgemein anerkannt sind, das heißt es gibt nur projektbasierte Modelle. Zum jetzigen Zeitpunkt spezifiziert IEC 61970-302:2022 nur einige allgemeine Klassen. Es wird jedoch anerkannt, dass eine bessere Abdeckung von HGÜ eine weitere Ausgabe dieses Dokuments sowie die nächste Ausgabe von IEC 61970-302 erfordert; i) Modelle aus IEEE 1547-2018 „IEEE-Standard für die Zusammenschaltung und Interoperabilität verteilter Energieressourcen mit zugehörigen Schnittstellen für elektrische Energiesysteme“ werden hinzugefügt; j) Die IEC und technische Experten sind dabei, die Eigentumsverhältnisse des geistigen Eigentums an den Normen zu klären. Ältere Dokumente (auf die möglicherweise Bezug genommen wird) werden diese Klarstellungen nicht enthalten. Bestimmte Abbildungen, Tabellen, Schemata und Aufzählungen im gesamten Dokument wurden mit Erklärungen versehen, die darauf hinweisen, dass sie mit Genehmigung der UCA International User Group (UCAIug) reproduziert wurden. Diese Elemente stammen aus dem Common Information Model (CIM). Dieses Dokument baut auf der IEC 61970-302, CIM for dynamics, auf, in der die Beschreibungen der dynamischen Standardmodelle, ihre Funktionsblockdiagramme und ihre Verknüpfung mit dem statischen Netzmodell definiert sind. Es wird davon ausgegangen, dass diese Art von Modellinformationen von allen Softwareanwendungen vorgespeichert wird und daher ist es nicht erforderlich, sie in Echtzeit oder als Teil eines Dynamikmodells auszutauschen.

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN EN IEC 61970-457:2022-12 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) die meisten Probleme, die in IEC 61970-302:2018 festgestellt und in IEC 61970-302:2022 behoben wurden, führten zu einer Aktualisierung dieses Dokuments; b) IEEE 421.5-2016 über Erregungssysteme wird vollständig abgedeckt; c) der IEEE-Turbinenbericht von 2013 wurde berücksichtigt und als Ergebnis wurden eine Reihe von Gas-, Dampf- und Wasserturbinen/Reglern hinzugefügt; d) IEC 61400-27-1:2020 über Windturbinen ist vollständig integriert; e) WECC-Modelle für wechselrichterbasierte Ressourcen (IBR), Hybrid-STATCOM-Modelle und Speichermodelle werden hinzugefügt; f) der Ansatz der benutzerdefinierten Modelle wurde in IEC 61970-302:2022 durch Hinzufügen eines Modells verbessert, das die Modellierung eines detaillierten dynamischen Modells ermöglicht. Dies führt zur Erstellung von zwei zusätzlichen Profilen in diesem Dokument. Dabei handelt es sich um das Profil „Detaillierte Modellkonfiguration“ und das Profil „Detaillierte Modellparametrisierung“; g) in IEC 61970-302:2022 wurde ein Modell hinzugefügt, das den Austausch von Simulationsergebnissen ermöglicht. Dies führt zur Erstellung von zwei zusätzlichen Profilen in diesem Dokument. Dabei handelt es sich um das Profil „Simulationseinstellungen“ und das Profil „Simulationsergebnisse“; h) die Arbeit an den HGÜ-Modellen ist noch nicht abgeschlossen. Die HGÜ-Dynamikmodelle sind ein komplexer Bereich, in dem es keine Modelle gibt, die auf internationaler Ebene genehmigt oder allgemein anerkannt sind, d. h. es gibt nur projektbasierte Modelle. Zum jetzigen Zeitpunkt spezifiziert IEC 61970-302:2022 nur einige allgemeine Klassen. Es wird jedoch anerkannt, dass eine bessere Abdeckung von HGÜ eine weitere Ausgabe dieses Dokuments sowie die nächste Ausgabe von IEC 61970-302 erfordert; i) Modelle aus IEEE 1547-2018 „IEEE-Standard für die Zusammenschaltung und Interoperabilität verteilter Energieressourcen mit zugehörigen Schnittstellen für elektrische Energiesysteme“ werden hinzugefügt; j) die IEC und technische Experten sind dabei, die Eigentumsverhältnisse des geistigen Eigentums an den Normen zu klären. Ältere Dokumente (auf die möglicherweise Bezug genommen wird) werden diese Klarstellungen nicht enthalten. Bestimmte Abbildungen, Tabellen, Schemata und Aufzählungen im gesamten Dokument wurden mit Erklärungen versehen, die darauf hinweisen, dass sie mit Genehmigung der UCA International User Group (UCAIug) reproduziert wurden. Diese Elemente stammen aus dem Common Information Model (CIM).

Zuständiges nationales Arbeitsgremium

DKE/K 952 - Netzleittechnik