Berechnung von Netzen der elektrischen Energieversorgung (141080-WiSe24/25)

Die Vor­le­sung er­läu­tert die Netz­struk­tu­ren und Span­nungs­ebe­nen von En­er­gie­über­tra­gungs- und -ver­tei­lungs­net­zen. Die Span­ne reicht vom eu­ro­päi­schen Ver­bund­netz als gro­ßem En­er­gie­über­tra­gungs­netz, bis hin zu klei­nen Netz­struk­tu­ren in Stadt­tei­len oder grö­ße­ren In­dus­trie­un­ter­neh­men. An­for­de­run­gen an die Ver­sor­gungs­qua­li­tät in sol­chen Net­zen wer­den ver­mit­telt. Aus­ge­hend von Net­zen und An­for­de­run­gen an die Netze wer­den die Auf­ga­ben und der Um­fang von Netz­be­rech­nun­gen dar­ge­legt, ana­lo­ge und ma­the­ma­ti­sche Netz­mo­del­le prä­sen­tiert und die Ei­gen­schaf­ten von ein- und drei­pha­si­ger Netz­nach­bil­dung vor­ge­stellt. Wich­ti­ge ma­the­ma­ti­sche Hilfs­mit­tel, vor allem die Trans­for­ma­ti­on von Span­nun­gen und Strö­men in sym­me­tri­sche Kom­po­nen­ten, wer­den - un­ter­stützt von An­wen­dungs­bei­spie­len - ein­ge­führt. Die Vor­le­sung be­han­delt die Leis­tungs- und Fre­quenz­re­ge­lung im Netz, und stellt das prin­zi­pi­el­le Re­gel­ver­hal­ten von Pri­mär­re­ge­lung und Se­kun­där­re­ge­lung vor. Die für die Netz­be­rech­nung not­wen­di­gen Kenn­grö­ßen von Mehr­lei­ter­sys­te­men, vor allem Ka­pa­zi­täts- und In­duk­ti­vi­täts­be­lä­ge von Hoch­span­nungs­lei­tun­gen, wer­den unter Be­rück­sich­ti­gung von Bün­del­lei­tern und Er­drück­lei­tung er­mit­telt. Er­satz­schal­tun­gen für Trans­for­ma­to­ren und Ge­ne­ra­to­ren wer­den ein­ge­führt und pa­ra­me­tri­siert. Mit die­sen An­ga­ben ist eine Last­fluss- und Kurz­schluss­be­rech­nung in einem Netz durch­führ­bar, wie gegen Ende der Vor­le­sung ver­deut­licht wird.