Wirk- und blindleistungsgenaue Modellierung von reduzierten Netzen im zellularen Ansatz

Die Energiewende bezeichnet den Umstieg von fossilen Energieträgern auf eine nachhaltige Energieerzeugung mittels erneuerbarer Energiequellen. Diese Umgestaltung der Energieversorgungsstruktur ist mit maßgeblichen technischen sowie energiepolitischen Veränderungen verbunden, die insbesondere für das elektrische Netz große Herausforderungen darstellen. Es ist notwendig eine effiziente Integration der erneuerbaren Energiequellen zu ermöglichen, wobei trotz der damit verbundenen Fluktuationen in der Energieerzeugung die Verfügbarkeit von Strom zu jeder Tages- und Jahreszeit sowie die Einhaltung definierter Stabilitätsgrenzen gegeben sein muss. Vereinfachte Ersatzmodelle realer Netzinfrastrukturen bieten hinsichtlich dieser Problemstellungen eine Möglichkeit die zukünftige Weiterentwicklung der Netze effizient zu unterstützen. Um verlässliche Aussagen treffen zu können, muss daher die Modellierung der relevanten, elektrischen Größen möglichst exakt erfolgen. Derartige, komplexe Modelle großer Netzbereiche mit feiner Zeitauflösung bedeuten in der Regel einen hohen Rechenaufwand, weshalb häufig Vereinfachungen hinsichtlich der modellierten Größen getroffen werden, durch die es aber nicht möglich ist die realen Netze auch in den aggregierten Modellen vollständig zu beschreiben. Aufgrund dieser beiden Punkte – Zeiteffizienz und Genauigkeit – wird in dieser Arbeit eine Methode der Modellierung von elektrischen Netzen im zellularen Ansatz vorgestellt, mit der sowohl das Wirk- als auch das Blindleistungsverhalten äquivalent nachgebildet werden können.