In außergewöhnlich verständlicher Weise führt dieses Buch in die Komplexität moderner Elektroenergiesysteme und insbesondere in das Generationenprojekt Energiewende ein. Von der Umwandlung der Primärenergieressourcen der Erde in konventionellen thermischen Kraftwerken bis hin zur aktuellen Migration des überwiegenden Teils der deutschen Jahresstromproduktion weg von den großen Kraftwerken zu Millionen dezentraler EE-Stromerzeugungsanlagen in den Verteilnetzen behandelt das Buch das gesamte Spektrum der Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Der Paradigmenwechsel in der Stromproduktion und Stromverteilung geht einher mit der Aufrüstung klassischer Verteilnetze zu Smart Grids mittels kommunikationsfähiger, intelligenter Messsysteme sowie umfassender Änderungen ihrer Netzführung und Netzbereitstellung. Besondere Beachtung erfahren wirtschaftliche Aspekte im Rahmen der Liberalisierung des Strommarktes und der Energiewende sowie informationstechnische Aspekte digitaler Kraftwerks- und Netzleittechnik. Visionen von Smart Homes und Smart Cities sowie potenzieller Optionen künftiger Energiespeicherung lassen die weitere Evolution der allgemeinen Stromversorgung erahnen. Neu aufgenommen wurden eine Einführung in den Datenaustausch in Rechnernetzen, eine umfassende Darstellung der Erdschlussbehandlung und eine Einführung in Gleichstromnetze in der Fabrikautomatisierung. Die seltenen Risiken flächendeckender Blackouts durch geomagnetische Stürme oder nukleare elektromagnetische Impulse runden das Werk ab. Das Buch wendet sich vorrangig an Studierende und Berufsanfänger der Elektrotechnik sowie an alle in der Praxis stehenden Ingenieure und Fachleute anderer Disziplinen, die mit Elektroenergiesystemen, der Energiewende und allen daraus resultierenden Veränderungsprozessen in der allgemeinen und industriellen Stromversorgung befasst sind.
Aktualisiert: 2023-07-02
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In außergewöhnlich verständlicher Weise führt dieses Buch in die Komplexität moderner Elektroenergiesysteme und insbesondere in das Generationenprojekt Energiewende ein. Von der Umwandlung der Primärenergieressourcen der Erde in konventionellen thermischen Kraftwerken bis hin zur aktuellen Migration des überwiegenden Teils der deutschen Jahresstromproduktion weg von den großen Kraftwerken zu Millionen dezentraler EE-Stromerzeugungsanlagen in den Verteilnetzen behandelt das Buch das gesamte Spektrum der Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Der Paradigmenwechsel in der Stromproduktion und Stromverteilung geht einher mit der Aufrüstung klassischer Verteilnetze zu Smart Grids mittels kommunikationsfähiger, intelligenter Messsysteme sowie umfassender Änderungen ihrer Netzführung und Netzbereitstellung. Besondere Beachtung erfahren wirtschaftliche Aspekte im Rahmen der Liberalisierung des Strommarktes und der Energiewende sowie informationstechnische Aspekte digitaler Kraftwerks- und Netzleittechnik. Visionen von Smart Homes und Smart Cities sowie potenzieller Optionen künftiger Energiespeicherung lassen die weitere Evolution der allgemeinen Stromversorgung erahnen. Neu aufgenommen wurden eine Einführung in den Datenaustausch in Rechnernetzen, eine umfassende Darstellung der Erdschlussbehandlung und eine Einführung in Gleichstromnetze in der Fabrikautomatisierung. Die seltenen Risiken flächendeckender Blackouts durch geomagnetische Stürme oder nukleare elektromagnetische Impulse runden das Werk ab. Das Buch wendet sich vorrangig an Studierende und Berufsanfänger der Elektrotechnik sowie an alle in der Praxis stehenden Ingenieure und Fachleute anderer Disziplinen, die mit Elektroenergiesystemen, der Energiewende und allen daraus resultierenden Veränderungsprozessen in der allgemeinen und industriellen Stromversorgung befasst sind.
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Aktualisiert: 2023-07-02
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In außergewöhnlich verständlicher Weise führt dieses Buch in die Komplexität moderner Elektroenergiesysteme und insbesondere in das Generationenprojekt Energiewende ein. Von der Umwandlung der Primärenergieressourcen der Erde in konventionellen thermischen Kraftwerken bis hin zur aktuellen Migration des überwiegenden Teils der deutschen Jahresstromproduktion weg von den großen Kraftwerken zu Millionen dezentraler EE-Stromerzeugungsanlagen in den Verteilnetzen behandelt das Buch das gesamte Spektrum der Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Der Paradigmenwechsel in der Stromproduktion und Stromverteilung geht einher mit der Aufrüstung klassischer Verteilnetze zu Smart Grids mittels kommunikationsfähiger, intelligenter Messsysteme sowie umfassender Änderungen ihrer Netzführung und Netzbereitstellung. Besondere Beachtung erfahren wirtschaftliche Aspekte im Rahmen der Liberalisierung des Strommarktes und der Energiewende sowie informationstechnische Aspekte digitaler Kraftwerks- und Netzleittechnik. Visionen von Smart Homes und Smart Cities sowie potenzieller Optionen künftiger Energiespeicherung lassen die weitere Evolution der allgemeinen Stromversorgung erahnen. Neu aufgenommen wurden eine Einführung in den Datenaustausch in Rechnernetzen, eine umfassende Darstellung der Erdschlussbehandlung und eine Einführung in Gleichstromnetze in der Fabrikautomatisierung. Die seltenen Risiken flächendeckender Blackouts durch geomagnetische Stürme oder nukleare elektromagnetische Impulse runden das Werk ab. Das Buch wendet sich vorrangig an Studierende und Berufsanfänger der Elektrotechnik sowie an alle in der Praxis stehenden Ingenieure und Fachleute anderer Disziplinen, die mit Elektroenergiesystemen, der Energiewende und allen daraus resultierenden Veränderungsprozessen in der allgemeinen und industriellen Stromversorgung befasst sind.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Das Buch wendet sich an Schüler:innen an höheren technischen und gewerblichen Lehranstalten und an Studierende der Fachrichtung Elektrische Energietechnik an Fachschulen und Fachhochschulen. Es führt in die Technik elektrischer Anlagen zur Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie ein. Dabei werden insbesondere die Niederspannungs- und Mittelspannungsanlagen behandelt.
Die Autoren stellen den Aufbau und die Wirkungsweise der Anlagenelemente vor und geben Anleitung und Hilfestellung für die selbstständige Projektierung elektrischer Anlagen. Ein Großteil des Buches ist deshalb der Berechnung gewidmet. Alle wichtigen Grundgleichungen sind elementar abgeleitet. Die Problemstellungen und Lösungsansätze orientieren sich an den Forderungen, die sich aus der Anlagenprojektierung ergeben.
Anhand zahlreicher praktischer Beispiele werden Lernende sowohl mit den theoretischen Zusammenhängen und physikalischen Grundlagen vertraut gemacht als auch zu einer Anwendung der Regeln der Technik geführt. Viele Übungen festigen das Gelernte und führen zu weiteren vertiefenden Erkenntnissen. Lernzielorientierte Tests, die jedem Hauptkapitel angefügt sind, dienen zur Überprüfung des Gelernten.
Auf plus.hanser-fachbuch.de finden Sie zu diesem Titel ausführliche Lösungen zu den Übungsaufgaben und Tests.
Aktualisiert: 2023-06-27
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Das Buch wendet sich an Schüler:innen an höheren technischen und gewerblichen Lehranstalten und an Studierende der Fachrichtung Elektrische Energietechnik an Fachschulen und Fachhochschulen. Es führt in die Technik elektrischer Anlagen zur Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie ein. Dabei werden insbesondere die Niederspannungs- und Mittelspannungsanlagen behandelt.
Die Autoren stellen den Aufbau und die Wirkungsweise der Anlagenelemente vor und geben Anleitung und Hilfestellung für die selbstständige Projektierung elektrischer Anlagen. Ein Großteil des Buches ist deshalb der Berechnung gewidmet. Alle wichtigen Grundgleichungen sind elementar abgeleitet. Die Problemstellungen und Lösungsansätze orientieren sich an den Forderungen, die sich aus der Anlagenprojektierung ergeben.
Anhand zahlreicher praktischer Beispiele werden Lernende sowohl mit den theoretischen Zusammenhängen und physikalischen Grundlagen vertraut gemacht als auch zu einer Anwendung der Regeln der Technik geführt. Viele Übungen festigen das Gelernte und führen zu weiteren vertiefenden Erkenntnissen. Lernzielorientierte Tests, die jedem Hauptkapitel angefügt sind, dienen zur Überprüfung des Gelernten.
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Aktualisiert: 2023-06-06
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Das Buch wendet sich an Schüler:innen an höheren technischen und gewerblichen Lehranstalten und an Studierende der Fachrichtung Elektrische Energietechnik an Fachschulen und Fachhochschulen. Es führt in die Technik elektrischer Anlagen zur Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie ein. Dabei werden insbesondere die Niederspannungs- und Mittelspannungsanlagen behandelt.
Die Autoren stellen den Aufbau und die Wirkungsweise der Anlagenelemente vor und geben Anleitung und Hilfestellung für die selbstständige Projektierung elektrischer Anlagen. Ein Großteil des Buches ist deshalb der Berechnung gewidmet. Alle wichtigen Grundgleichungen sind elementar abgeleitet. Die Problemstellungen und Lösungsansätze orientieren sich an den Forderungen, die sich aus der Anlagenprojektierung ergeben.
Anhand zahlreicher praktischer Beispiele werden Lernende sowohl mit den theoretischen Zusammenhängen und physikalischen Grundlagen vertraut gemacht als auch zu einer Anwendung der Regeln der Technik geführt. Viele Übungen festigen das Gelernte und führen zu weiteren vertiefenden Erkenntnissen. Lernzielorientierte Tests, die jedem Hauptkapitel angefügt sind, dienen zur Überprüfung des Gelernten.
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Aktualisiert: 2023-05-18
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Das System der elektrischen Energieversorgung fungiert als zentrales Element im Gefüge der kritischen Infrastrukturen, und ist damit für die Aufrechterhaltung der Kernprozesse unserer modernen Gesellschaft essenziell. Sein topologisch weiträumiger Zusammenbruch im Kontext eines Blackouts äußert sich in beträchtlichen negativen Auswirkungen auf die wirtschaftliche und humanitäre Konstitution der Gesellschaft. Die erfolgreiche Umsetzung des Netzwiederaufbaus spiegelt die einzige Lösung dieses Problems wider.
Die Wissensbasis um selbiges Verfahren existiert hierbei vornehmlich in Form von Netzwiederaufbauplänen und Strategiekonzepten, welche sich aus begründetem Anlass dem Zugriff der Öffentlichkeit entziehen. Jener eingeschränkte Wissenszugriff von Seiten der Allgemeinheit erschwert den im Rahmen des wissenschaftlichen Diskurses erarbeiteten Fortschritt innerhalb dieses Themengebietes.
Vor diesem Hintergrund verfolgt diese Arbeit zwei Ziele. Zum einen soll sie einen Einblick in die Methodik des Netzwiederaufbaus eröffnen und auf diesem Wege Transparenz hinsichtlich dessen strategischer Umsetzung schaffen. Dies gelingt anhand der Entwicklung eines echtzeitfähigen Netzwiederaufbausimulators, welcher zur Erarbeitung und Diskussion einer offenliegenden Wissensbasis eingesetzt wird, ohne dabei schützenswerte Informationen zu gefährden.
In ihrer zweiten Zielsetzung strebt diese Arbeit die Bereitstellung von vier schutztechnischen Verfahren an, welche die Systemsicherheit beim Netzwiederaufbau erhöhen und somit einen Beitrag zu dessen rascher und zuverlässiger Umsetzung liefern. Hierbei werden unterschiedliche Problemschwerpunkt adressiert.
Das entwickelte Protection Security Assessment System wird eingesetzt, um die Funktionsweise der installierten Schutztechnik während sämtlicher Etappen des Netzwiederaufbaus simulationsbasiert zu prüfen, die Schutzreaktion einer Bewertung zu unterziehen und dadurch die zielgerichtete Behebung identifizierter Schwachstellen zu ermöglichen. Der Problematik überlastbedingter Ausfallkaskaden soll durch das Verfahren des Proaktiven Überlastschutzes begegnet werden, um den Rückfall bereits wiederaufgebauter Teilsysteme in den Blackout zu verhindern. Zudem stützt ein neuartiges Verfahren zur Erkennung von Sympathetic-Transformer-Inrush-Ereignissen die Resilienz des Systems durch die Unterbindung unerwünschter Schutzüberfunktionen. Im Zuge der Transformation des Energiesystems verringert sich die Anzahl netzbildend wirkender Synchronmaschinen konventioneller Kraftwerke, wodurch die für den Netzwiederaufbau elementare Ressource der Bereitstellung von Spannungsreferenzsystemen schwindet. Abhilfe bietet hierbei die vorgestellte Orbitalraumregelung, durch welche die Umrichter von HGÜ-Kopfstationen und große Parks aus dezentralen Energieumwandlungsanlagen mit Speicherelementen als netzbildende Elemente mit ausgeprägtem Fokus auf den Aspekt der Systemstabilisierung fungieren.
Aktualisiert: 2023-05-18
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Das Buch wendet sich an Schüler:innen an höheren technischen und gewerblichen Lehranstalten und an Studierende der Fachrichtung Elektrische Energietechnik an Fachschulen und Fachhochschulen. Es führt in die Technik elektrischer Anlagen zur Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie ein. Dabei werden insbesondere die Niederspannungs- und Mittelspannungsanlagen behandelt.
Die Autoren stellen den Aufbau und die Wirkungsweise der Anlagenelemente vor und geben Anleitung und Hilfestellung für die selbstständige Projektierung elektrischer Anlagen. Ein Großteil des Buches ist deshalb der Berechnung gewidmet. Alle wichtigen Grundgleichungen sind elementar abgeleitet. Die Problemstellungen und Lösungsansätze orientieren sich an den Forderungen, die sich aus der Anlagenprojektierung ergeben.
Anhand zahlreicher praktischer Beispiele werden Lernende sowohl mit den theoretischen Zusammenhängen und physikalischen Grundlagen vertraut gemacht als auch zu einer Anwendung der Regeln der Technik geführt. Viele Übungen festigen das Gelernte und führen zu weiteren vertiefenden Erkenntnissen. Lernzielorientierte Tests, die jedem Hauptkapitel angefügt sind, dienen zur Überprüfung des Gelernten.
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Aktualisiert: 2023-05-09
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Das Buch wendet sich an Schüler:innen an höheren technischen und gewerblichen Lehranstalten und an Studierende der Fachrichtung Elektrische Energietechnik an Fachschulen und Fachhochschulen. Es führt in die Technik elektrischer Anlagen zur Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie ein. Dabei werden insbesondere die Niederspannungs- und Mittelspannungsanlagen behandelt.
Die Autoren stellen den Aufbau und die Wirkungsweise der Anlagenelemente vor und geben Anleitung und Hilfestellung für die selbstständige Projektierung elektrischer Anlagen. Ein Großteil des Buches ist deshalb der Berechnung gewidmet. Alle wichtigen Grundgleichungen sind elementar abgeleitet. Die Problemstellungen und Lösungsansätze orientieren sich an den Forderungen, die sich aus der Anlagenprojektierung ergeben.
Anhand zahlreicher praktischer Beispiele werden Lernende sowohl mit den theoretischen Zusammenhängen und physikalischen Grundlagen vertraut gemacht als auch zu einer Anwendung der Regeln der Technik geführt. Viele Übungen festigen das Gelernte und führen zu weiteren vertiefenden Erkenntnissen. Lernzielorientierte Tests, die jedem Hauptkapitel angefügt sind, dienen zur Überprüfung des Gelernten.
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Aktualisiert: 2023-05-09
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Das System der elektrischen Energieversorgung fungiert als zentrales Element im Gefüge der kritischen Infrastrukturen, und ist damit für die Aufrechterhaltung der Kernprozesse unserer modernen Gesellschaft essenziell. Sein topologisch weiträumiger Zusammenbruch im Kontext eines Blackouts äußert sich in beträchtlichen negativen Auswirkungen auf die wirtschaftliche und humanitäre Konstitution der Gesellschaft. Die erfolgreiche Umsetzung des Netzwiederaufbaus spiegelt die einzige Lösung dieses Problems wider.
Die Wissensbasis um selbiges Verfahren existiert hierbei vornehmlich in Form von Netzwiederaufbauplänen und Strategiekonzepten, welche sich aus begründetem Anlass dem Zugriff der Öffentlichkeit entziehen. Jener eingeschränkte Wissenszugriff von Seiten der Allgemeinheit erschwert den im Rahmen des wissenschaftlichen Diskurses erarbeiteten Fortschritt innerhalb dieses Themengebietes.
Vor diesem Hintergrund verfolgt diese Arbeit zwei Ziele. Zum einen soll sie einen Einblick in die Methodik des Netzwiederaufbaus eröffnen und auf diesem Wege Transparenz hinsichtlich dessen strategischer Umsetzung schaffen. Dies gelingt anhand der Entwicklung eines echtzeitfähigen Netzwiederaufbausimulators, welcher zur Erarbeitung und Diskussion einer offenliegenden Wissensbasis eingesetzt wird, ohne dabei schützenswerte Informationen zu gefährden.
In ihrer zweiten Zielsetzung strebt diese Arbeit die Bereitstellung von vier schutztechnischen Verfahren an, welche die Systemsicherheit beim Netzwiederaufbau erhöhen und somit einen Beitrag zu dessen rascher und zuverlässiger Umsetzung liefern. Hierbei werden unterschiedliche Problemschwerpunkt adressiert.
Das entwickelte Protection Security Assessment System wird eingesetzt, um die Funktionsweise der installierten Schutztechnik während sämtlicher Etappen des Netzwiederaufbaus simulationsbasiert zu prüfen, die Schutzreaktion einer Bewertung zu unterziehen und dadurch die zielgerichtete Behebung identifizierter Schwachstellen zu ermöglichen. Der Problematik überlastbedingter Ausfallkaskaden soll durch das Verfahren des Proaktiven Überlastschutzes begegnet werden, um den Rückfall bereits wiederaufgebauter Teilsysteme in den Blackout zu verhindern. Zudem stützt ein neuartiges Verfahren zur Erkennung von Sympathetic-Transformer-Inrush-Ereignissen die Resilienz des Systems durch die Unterbindung unerwünschter Schutzüberfunktionen. Im Zuge der Transformation des Energiesystems verringert sich die Anzahl netzbildend wirkender Synchronmaschinen konventioneller Kraftwerke, wodurch die für den Netzwiederaufbau elementare Ressource der Bereitstellung von Spannungsreferenzsystemen schwindet. Abhilfe bietet hierbei die vorgestellte Orbitalraumregelung, durch welche die Umrichter von HGÜ-Kopfstationen und große Parks aus dezentralen Energieumwandlungsanlagen mit Speicherelementen als netzbildende Elemente mit ausgeprägtem Fokus auf den Aspekt der Systemstabilisierung fungieren.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Die Sternpunktbehandlung in den Mittel- und Hochspannungsnetzen (bis einschlieslich 110 kV) ist nur oberflächlich betrachtet scheinbar unbeeinflusst von den Entwicklungen der letzten Jahre. Die Energiewende und die Umstrukturierung der Netze in Europa fordern neue Konzepte des Netzbetriebes und damit Anpassungen der Verfahren der Sternpunkterdung.
Betriebsmittel, Erzeuger- und Verbraucherstrukturen implementieren zunehmend leistungselektronische Bauelemente, die zur Verzerrung der Netzspannungen bzw. zu Oberschwingungen in Spannungen und Strömen führt. Diskussionen über die Ursachen und Folgen werden in Fachgremien und bei Verteilnetzbetreibern kontrovers diskutiert. Viele Forschungsarbeiten wurden innerhalb dieser Themenstellungen bearbeitet und publiziert.
Darüber hinaus hat die Dezentralisierung der Erzeugungsanlagen bei Wegfall großer Kraftwerke reduzierte Kurzschlussleistungen im Netz zur Folge. Geänderte Netzstrukturen und neue Herausforderungen (zum Beispiel Inselnetzbildung) führen zu neuen Erfordernissen und Denkansätzen. Zunehmend werden Freileitungen durch Kabel ersetzt. Neue Leitungstrassen werden im Mittelspannungsnetz fast ausschließlich, im Hochspannungsnetz zu einem großen Anteil mit Kabelsystemen realisiert. Die unterschiedliche Ausprägung wesentlicher Parameter von Freileitungen und Kabel haben einen entscheidenden Einfluss auf der Auswahl der Sternpunktbehandlung.
Innerhalb dieses Leitfadens werden auf der Basis einer grundlegenden Gegenüberstellung die Arten der Sternpunktbehandlung und Aspekte der Auswahl formuliert. Dabei sind die Einflussfaktoren der derzeitigen und perspektivischen Netzentwicklung in der Schweiz, Österreich und Deutschland (D-A-CH) berücksichtigt. Es werden Fragen der Personensicherheit, der Bemessung von Schalt- und Erdungsanlagen sowie der Fehlerortung bzw. Fehlerklärung vorgestellt. Aspekte der modernen Netzführung und Entwicklungstendenzen gehen dabei in die Betrachtung ein. Spezifischen Themen, die insbesondere im Zuge aktueller Fragestellungen interessieren und diskutiert werden, wurde in einem Frage- und Antwortteil gesondert Raum gegeben.
Der Leitfaden ist besonders für Ingenieure geeignet, die in Unternehmen der Netzbetreiber, der Errichtung von Schaltanlagen und der Betriebs- und Netzführung tätig sind. Er gestattet einen detaillierten Überblick über die gängigen Verfahren der Sternpunkterdung, gibt Impulse zu Beschreibung der theoretischen Grundlagen und liefert praktische Hilfestellungen zum Einsatz und zum Netzbetrieb.
Am Leitfaden haben Experten aus der Schweiz, aus Österreich und aus Deutschland mitgewirkt und ist das Ergebnis einer langjährigen und erfolgreichen Tätigkeit des ETG-Arbeitskreises" Sternpunktbehandlung in Netzen bis 110 kV".
An dieser Stelle sei den Autoren recht herzlich gedankt.
Aktualisiert: 2023-03-21
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In außergewöhnlich verständlicher Weise führt dieses Buch in die Komplexität moderner Elektroenergiesysteme und insbesondere in das Generationenprojekt Energiewende ein. Von der Umwandlung der Primärenergieressourcen der Erde in konventionellen thermischen Kraftwerken bis hin zur aktuellen Migration des überwiegenden Teils der deutschen Jahresstromproduktion weg von den großen Kraftwerken zu Millionen dezentraler EE-Stromerzeugungsanlagen in den Verteilnetzen behandelt das Buch das gesamte Spektrum der Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Der Paradigmenwechsel in der Stromproduktion und Stromverteilung geht einher mit der Aufrüstung klassischer Verteilnetze zu Smart Grids mittels kommunikationsfähiger, intelligenter Messsysteme sowie umfassender Änderungen ihrer Netzführung und Netzbereitstellung. Besondere Beachtung erfahren wirtschaftliche Aspekte im Rahmen der Liberalisierung des Strommarktes und der Energiewende sowie informationstechnische Aspekte digitaler Kraftwerks- und Netzleittechnik. Visionen von Smart Homes und Smart Cities sowie potenzieller Optionen künftiger Energiespeicherung lassen die weitere Evolution der allgemeinen Stromversorgung erahnen. Neu aufgenommen wurden eine Einführung in den Datenaustausch in Rechnernetzen, eine umfassende Darstellung der Erdschlussbehandlung und eine Einführung in Gleichstromnetze in der Fabrikautomatisierung. Die seltenen Risiken flächendeckender Blackouts durch geomagnetische Stürme oder nukleare elektromagnetische Impulse runden das Werk ab. Das Buch wendet sich vorrangig an Studierende und Berufsanfänger der Elektrotechnik sowie an alle in der Praxis stehenden Ingenieure und Fachleute anderer Disziplinen, die mit Elektroenergiesystemen, der Energiewende und allen daraus resultierenden Veränderungsprozessen in der allgemeinen und industriellen Stromversorgung befasst sind.
Aktualisiert: 2023-04-01
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In außergewöhnlich verständlicher Weise führt dieses Buch in die Komplexität moderner Elektroenergiesysteme und insbesondere in das Generationenprojekt Energiewende ein. Von der Umwandlung der Primärenergieressourcen der Erde in konventionellen thermischen Kraftwerken bis hin zur aktuellen Migration des überwiegenden Teils der deutschen Jahresstromproduktion weg von den großen Kraftwerken zu Millionen dezentraler EE-Stromerzeugungsanlagen in den Verteilnetzen behandelt das Buch das gesamte Spektrum der Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Der Paradigmenwechsel in der Stromproduktion und Stromverteilung geht einher mit der Aufrüstung klassischer Verteilnetze zu Smart Grids mittels kommunikationsfähiger, intelligenter Messsysteme sowie umfassender Änderungen ihrer Netzführung und Netzbereitstellung. Besondere Beachtung erfahren wirtschaftliche Aspekte im Rahmen der Liberalisierung des Strommarktes und der Energiewende sowie informationstechnische Aspekte digitaler Kraftwerks- und Netzleittechnik. Visionen von Smart Homes und Smart Cities sowie potenzieller Optionen künftiger Energiespeicherung lassen die weitere Evolution der allgemeinen Stromversorgung erahnen. Neu aufgenommen wurden eine Einführung in den Datenaustausch in Rechnernetzen, eine umfassende Darstellung der Erdschlussbehandlung und eine Einführung in Gleichstromnetze in der Fabrikautomatisierung. Die seltenen Risiken flächendeckender Blackouts durch geomagnetische Stürme oder nukleare elektromagnetische Impulse runden das Werk ab. Das Buch wendet sich vorrangig an Studierende und Berufsanfänger der Elektrotechnik sowie an alle in der Praxis stehenden Ingenieure und Fachleute anderer Disziplinen, die mit Elektroenergiesystemen, der Energiewende und allen daraus resultierenden Veränderungsprozessen in der allgemeinen und industriellen Stromversorgung befasst sind.
Aktualisiert: 2023-04-04
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In den letzten Jahren und Jahrzehnten ist ein teils massiver Zuwachs an dezentralen Energieumwandlungsanlagen (DEA) zu verzeichnen, für welchen die bestehenden elektrischen Energieversorungsnetze nicht geplant wurden. Um daraus folgenden möglichen Verletzungen der Spannungs- und Stromgrenzen zu begegnen, kann eine Erhöhung des Vermaschungsgrads vorgenommen werden, wodurch weitere Pfade für den Leistungsfluss eröffnet werden. Im einfachsten Fall führt dies zum Ringschluss vormals offen betriebener Ringnetze. Hierfür werden keine neuen Betriebsmittel benötigt und die Topologieänderung kann prinzipiell sofort geschehen. Herkömmliche Schutzsysteme in Verteilungsnetzen können geschlossene Ringe mit hohem DEA-Anteil jedoch in vielen Fällen nur unzureichend beherrschen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden deshalb Schutzalgorithmen für Relais an der Sammelschiene als auch an der (ehemaligen) Ringtrennstelle entwickelt, welche dieser neuen Konstellation bei unsymmetrischen Fehlern (einpolige und zweipolige Fehler) gerecht werden. Die Algorithmen arbeiten auf Basis der lokal gemessenen Ströme und Spannungen in Symmetrischen Komponenten. Es sind keine stationsübergreifenden Kommunikationskanäle nötig. Das bedeutet, dass die Anwendung der vorgeschlagenen Algorithmen mit Ausnahme neuer Relais bzw. der Implementierung der Algorithmen in bestehenden Relais keine weitere zusätzliche Infrastruktur benötigt. Die Anwendung der Algorithmen führt zu einer Verringerung der Fehlerklärungszeit und vermindert so die Ausfallwahrscheinlichkeit weiterer DEA durch länger anhaltende Unterspannungszustände. Überdies erlaubt die verbesserte Fehlerortung den schnelleren Anlauf von Fehlerbehebungsmaßnahmen an der Fehlerstelle. Auf diese Weise trägt die vorliegende Arbeit zur Integration großer Anzahlen an DEA in das vorhandene Netz unter Umgehung massiver Netzausbaumaßnahmen bei.
Aktualisiert: 2021-08-05
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In außergewöhnlich verständlicher Weise führt dieses Buch in die Komplexität moderner Elektroenergiesysteme und insbesondere in das Generationenprojekt Energiewende ein. Von der Umwandlung der Primärenergieressourcen der Erde in konventionellen thermischen Kraftwerken bis hin zur aktuellen Migration des überwiegenden Teils der deutschen Jahresstromproduktion weg von den großen Kraftwerken zu Millionen dezentraler EE-Stromerzeugungsanlagen in den Verteilnetzen behandelt das Buch das gesamte Spektrum der Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Der Paradigmenwechsel in der Stromproduktion und Stromverteilung geht einher mit der Aufrüstung klassischer Verteilnetze zu Smart Grids mittels kommunikationsfähiger, intelligenter Messsysteme sowie umfassender Änderungen ihrer Netzführung und Netzbereitstellung. Besondere Beachtung erfahren wirtschaftliche Aspekte im Rahmen der Liberalisierung des Strommarktes und der Energiewende sowie informationstechnische Aspekte sicherer Kraftwerks- und Netzleittechnik. Visionen von Smart Homes und Smart Cities sowie potentiellen Optionen künftiger Energiespeicherung lassen die weitere Evolution der allgemeinen Stromversorgung erahnen. Neu aufgenommen wurden auch die seltenen Risiken flächendeckender Blackouts durch geomagnetische Stürme oder nukleare elektromagnetische Impulse. Schließlich rundet eine neue Sichtweise und Begriffsbildung bezüglich Wirk- und Blindleistungen die 6. Auflage ab.
Aktualisiert: 2023-04-01
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In außergewöhnlich verständlicher Weise führt dieses Buch in die Komplexität moderner Elektroenergiesysteme und insbesondere in das Generationenprojekt Energiewende ein. Von der Umwandlung der Primärenergieressourcen der Erde in konventionellen thermischen Kraftwerken bis hin zur aktuellen Migration des überwiegenden Teils der deutschen Jahresstromproduktion weg von den großen Kraftwerken zu Millionen dezentraler EE-Stromerzeugungsanlagen in den Verteilnetzen behandelt das Buch das gesamte Spektrum der Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Der Paradigmenwechsel in der Stromproduktion und Stromverteilung geht einher mit der Aufrüstung klassischer Verteilnetze zu Smart Grids mittels kommunikationsfähiger, intelligenter Messsysteme sowie umfassender Änderungen ihrer Netzführung und Netzbereitstellung. Besondere Beachtung erfahren wirtschaftliche Aspekte im Rahmen der Liberalisierung des Strommarktes und der Energiewende sowie informationstechnische Aspekte sicherer Kraftwerks- und Netzleittechnik. Visionen von Smart Homes und Smart Cities sowie potentiellen Optionen künftiger Energiespeicherung lassen die weitere Evolution der allgemeinen Stromversorgung erahnen. Neu aufgenommen wurden auch die seltenen Risiken flächendeckender Blackouts durch geomagnetische Stürme oder nukleare elektromagnetische Impulse. Schließlich rundet eine neue Sichtweise und Begriffsbildung bezüglich Wirk- und Blindleistungen die 6. Auflage ab.
Aktualisiert: 2022-05-13
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Durch eine leicht verständliche Darstellung verschafft der Autor seinen Lesern einen schnellen Einstieg in die Komplexität moderner Elektroenergiesysteme. Von der Umwandlung der Primärenergieressourcen in Kohle- und Kernkraftwerken bis zur Nutzung erneuerbarer Energien behandelt das Buch das gesamte Spektrum der Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Für die 3. Auflage wurde das Kapitel über Verfahren zur Nutzung erneuerbarer Energien aktualisiert und ein neues zu Speichertechniken für elektrische Energie ergänzt.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-03-14
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