Development of a MATLAB/Simulink Framework for Phasor-Based Power System Simulation and Component Modeling Based on State Machines

Im ersten Teil dieser Arbeit wird ein Algorithmus vorgestellt, der spannungsabhängige Einspeisung von Wirk- und Blindleistung in den Lastfluss-Algorithmus integriert. Es wird eine Beschleunigung von bis zu einer Größenordnung gegenüber dem derzeit gängigen Verfahren, und eine verbesserte Robustheit erreicht. Im zweiten Teil wird ein Phasor-Framework zur dynamischen Simulation von Stromnetzen vorgestellt. Die wesentliche Neuheit ist die Möglichkeit der Integration von Zustandsdiagrammen direkt in die Komponentenmodelle. Damit wird eine wesentlich schnellere Modellentwicklung ermöglicht als mit verfügbaren Tools. Im dritten Teil werden Modelle entwickelt und in das Framework integriert. Der Schwerpunkt liegt auf einem Photovoltaik-Modell welches das dynamische P(V), Q(V) und P(f) Verhalten nach VDE 4105 im Bereich Sekunden bis Minuten abbildet. Im vierten Teil wird das entwickelte Phasor-Framework verwendet, um das Wiederzuschaltverhalten von Photovoltaikanlagen in einem dieselbetriebenen Inselnetz in der Niederspannung zu untersuchen. Die Untersuchung zeigt, dass ein periodisches Ab- und Abschalten von Photovoltaikanlagen vorkommen kann.