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Synchronisation in elektrischen Netzwerken

Synchronisation in elektrischen Netzwerken

Im Zuge der Energiewende wird das bestehende Stromnetz zunehmend dezentralisiert und der Anteil Erneuerbarer Energien mit auf verschiedenen Zeitskalen fluktuierender Leistungseinspeisung (Wind, Solar) erhöht. Diese Entwicklung wirft die Frage nach einem stabilen und zuverlässigen Netzbetrieb erneut auf.

In dem Projekt wird das Thema Stromnetzstabilität aus der Perspektive der Nichtlinearen Dynamik gekoppelter oszillierender Subsysteme untersucht. Dabei verbindet es die Forschungsfelder Selbstorganisierte Synchronisation und Netzwerke. Das elektrische Energieversorgungsnetz wird durch ein
Netzwerk gekoppelter Synchronmaschinen repräsentiert. Das zugrunde gelegte Modell, das die Aspekte Rotorwinkel- und Spannungsstabilität umfasst, entspricht einer Modifikation des in der Nichtlinearen Dynamik bekannten Kuramoto-Modells, welches das Verhalten einer Population gekoppelter Phasenoszillatoren beschreibt, die bei einer kritischen  Kopplungsstärke einen Phasenübergang von Inkohärenz hin zu partiell synchronisierten Zuständen aufweist.

Anhand des Modells wird der Einfluss stochastischer Einspeisung, insbesondere die kleinskaligen Fluktuationen in der Leistungsabgabe von Windkraftanlagen, untersucht sowie der Frage nachgegangen, welche topologischen Aspekte sich im Hinblick auf Netzstabilität als günstig erweisen.

Ansprechpartner: Matthias Wächter

Webmaste6m+yrwce (lenasqrgo.vorspehpdveljpw7d@uopc7l.knde+9hs) (Stand: 21.08.2020)