Power Quality Monitoring für Qualitätsmanagement im Netzbetrieb

Abstract

Mit der Liberalisierung des Elektrizitätsmarktes gewinnt die Qualität des Produktes "elektrische Energie" zunehmend an Bedeutung. Die vorherrschenden Rationalisie-rungsmaßnahmen im Netzbetrieb erfordern eine gezielte Sicherstellung der Versor-gungsqualität (Power Quality, PQ). Qualitätsüberwachung und -sicherung findet gegenwärtig im Netzbetrieb lediglich in Teilbereichen statt. Es wird gezeigt wie genormte Qualitätsmanagementsysteme (QM-Systeme) im Netzbetrieb implementiert werden können. Dabei kann bei strukturellen und prozessbedingten Effizienzsteige-rungen die Sicherstellung der Power Quality gewährleistet werden. Die elektrische Spannung weist eine Vielzahl von Qualitätsmerkmalen auf. Es wird dabei gezeigt, welche dieser Merkmale sich am besten für die Qualitätsüberwachung eignen. Zur Erfassung des Status Quo der Power Quality wurden bereits einige Messkampagnen durchgeführt. Diese tragen jedoch kaum der Forderung nach zumindest einjähriger Messperiode für Störereignisse Rechnung. Deshalb wurde für diesen Zweck eine eigene Messkampagne durchgeführt, deren Ergebnisse präsentiert werden. Für die Messgeräte zur Erfassung der Power Quality werden abhängig vom Anwendungsfall Messgeräteklassen eingeführt. Für diese Anwendungsklassen werden schließlich die Anforderungen hard- und softwarespezifischer Natur festgelegt. Bei der Planung von Power Quality Monitoring Systemen wird zwischen der Erfassung von Störereignis-sen und der Erfassung von Merkmalen der Spannungsqualität unterschieden, da die diesbezüglichen Anforderungen grundsätzlich verschieden sind. Für beide Varianten werden Verfahren zur effizienten Bestimmung der Messpunkte beschrieben. Die alternative Möglichkeit der Netzsimulation zur Erfassung von Störereignissen wird dabei ebenfalls aufgezeigt.<br />

Quality of the product "electrical energy" will increasingly be important at the liberal-ized energy market. Present activities of rationalizations at grid operation require measures for guaranteeing the present high level of Power Quality. At grid operation quality control and quality assurance happens presently only in subsystems. It is shown how standardized Quality Management (QM) Systems can be implemented at grid operation. With QM-Systems also improvements of the company's structure and processes can be realized at ensuring the usually high level of Power Quality (PQ). Electrical voltage is described by a high number of quality indices. It is shown which of these quality indices are suitable for PQ monitoring. Some monitoring campaigns have been realized for the registration of the status quo of PQ. In case of fault monitoring a measurement period of at least one year is required, because of the seasonal dependence. But most of the realized monitoring campaigns don't take this fact into account. So a separate monitoring campaign has been realized for this purpose. The results of this campaign are described. For the measuring instruments application-dependent classes are defined. For these classes hardware-specific and software-specific demands are determined. At planning PQ Monitoring Systems it is necessary to distinguish between monitoring fault indices and monitoring indices of voltage quality because there are basically different demands. For both cases methods of realization are described. Therefore it is focussed to the determination of the best grid-nodes to install measuring instruments. An alternative method to determine faults in supply networks is given by network simulation. This possibility is also described.