Modellierung eines dreiphasigen Zustandsschätzers mit Berücksichtigung des Neutralleiters

Abstract:
Die derzeitige Entwicklung in der Energieversorgung ist geprägt durch eine starke Zunahme variabler dezentraler Erzeugungsanlagen, stationärer Speichersysteme und Elektrofahrzeuge, wobei einige 1-phasig, andere 3-phasig an das Netz angeschlossen sind. Diese Entwicklung führt zu einer signifikanten Änderung des Systemverhaltens. Wegen des asymmetrischen Anschlusses von einzelnen Haushalten und PV-Anlagen wird das Niederspannungsnetz unsymmetrisch belastet. Normalerweise ist es als Vierleitersystem – drei Phasenleiter und ein Neutralleiter – ausgeführt. Die Analyse des Stromflusses im Neutralleiter ist bedeutend bei der Qualitäts-, Sicherheits-, und Verlustanalyse. Der Schwerpunkt dieses Beitrags liegt auf der Entwicklung und Analyse einer dreiphasigen Zustandsschätzung unter Berücksichtigung des Neutralleiters für elektrische Niederspannungsnetze. Die Eigenschaften des zu untersuchenden Netzes sowie die Beeinflussung durch Erzeugung und Kundenverhalten sollen durch die neue Zustandsschätzungsmethode korrekt dargestellt werden. Als Basis für die Analyse wird ein realer Abschnitt eines ländlichen Niederspannungsnetzes verwendet.