NEPLAN | Elektrizität


NEPLAN Elektrizität ist ein Software-Tool zur Analyse, Planung, Optimierung und Simulation von elektrischen Energieübertragungsnetzen. Die benutzerfreundliche, graphische Oberfläche ermöglicht es dem Benutzer, Fallstudien sehr effizient durchzuführen. Die Software ist modular aufgebaut und deckt alle Aspekte der elektrischen Übertragung, Verteilung und Erzeugung ab und kann auch in industriellen Netzen verwendet werden.
Besonderes Augenmerk wurde bei der Entwicklung auch auf folgende Bereiche gelegt:

  • Erneuerbare Energien
  • SmartGrid-Applikationen

Alle hierfür nötigen Modelle und Simulationsmethoden sind vorhanden und führen die Berechnungen effizient und mit hoher Genauigkeit aus. NEPLAN ermöglicht statische Berechnungen, Analyse der Power Quality, Optimierungen und Schutzauslegungen. Wind- und Solarkraftwerke mit ihren Regelungen können mit der dynamischen Simulation (RMS / EMT) im Detail modelliert und Matlab- / Simulink-Modelle können integriert werden.

Die Software steht in verschiedenen Technologien zur Verfügung: Als PC-Anwendung, Als Internet-Browser-Plugin auf der Cloud, als Client-Server-Anwendung im Intranet und als Webservices (siehe Box “Technologien“ unten).

Pakete

Um mehr über die Funktionalität von NEPLAN zu erfahren klicken Sie auf einen der Knöpfe. Eine Liste mit Modulen wird angezeigt. Klicken Sie auf ein Modul um detailierte Informationen zu erhalten.

Software-Grundfunktionen

Daten und Fallstudie Behandlung

NEPLAN bietet den intuitivsten und damit sehr benutzer-freundlichen Data Manager, mit einem multi-Dokument, multi-Windows System, in dem alle primäre und sekundäre Netzelement können grafisch wie auch über Tabellen eingegeben werden (wie in Excel). NEPLAN macht die Datenbehandlung einfacher als je zuvor, da es Schnittstellen zu externen Programmen vorgesehen sind und : Daten und Grafik können mit weiteren Programmen (OLE-Funktionalität) ausgetauscht werden.

Bibliotheken

NEPLAN bietet eine Bibliotheksverwaltung, die standardmässig umfangreiche Daten für verschiedene Elementtypen enthält. Daneben kann der Benutzer selbstverständlich auch eigene Bibliotheken anlegen. Die Bibliotheksverwaltung ist vollständig ins Programm integriert. Während der Netzdatenaufnahme kann auf die Bibliotheken zugegriffen werden. Des weiteren ist ein Export von eingegebenen Daten in die Bibliothek möglich.

Netzwerkmodellierung

NEPLAN behandelt jede Art von elektrischen Netzen für die Übertragung, Verteilung und industrielle / Generation.

Betriebsarten

NEPLAN bietet verschiedene Betriebsarten, welche für die Integration von NEPLAN mit Geographischen Informationssystemen (GIS), SCADA-, DMS-, EMS-Systemen, und Smartgrid-Anwendung geeignet sind. Die Kommunikation zwischen NEPLAN und einem externen System ist bidirektional. Somit können die Ergebnisse aus NEPLAN ausgelesen und weiterverarbeitet werden.

NEPLAN Programming Library (C / C ++)

NEPLAN Programming Library - NPL its eine C/C++ API-Bibliothek, die Benutzer NEPLAN Daten zugreifen und Rechenmaschinen kundenspezifische Berechnungsalgorithmen durch eine C / C ++ Programm entwickeln ermöglicht. Die für die Erstellung der C / C ++ Programm, das eine Dynamic Link Library (DLL) ist, verwendete Compiler, ist MS Visual Studio 2008 und höher.

Geographische Daten und Karten

NEPLAN hat eine langjährige Erfahrung beim Import von geographischen Daten. Die Software eignet sich in idealer Weise für den Austausch von Daten mit GIS-Systemen und bietet eine breite Vielfalt an Möglichkeiten um Karten zu visualisieren.

Grafische Benutzeroberfläche (GUI)

NEPLAN bietet eine mehrsprachige Benutzerschnittstelle, die die direkte Gestaltung, Bearbeitung und Aktualisierung der graphischen Darstellung des Netzes auf einfache und effiziente Weise ermöglicht. Die Elemente können auf mehrere Layer und Diagramme aufgeteilt werden.

Schnittstellen

NEPLAN Add-ons und Dienstleistungen

NEPLAN greift die Marktbedürfnisse international etablierter Kunden auf und behält den Überblick über Änderungen von Standards und Markttrends, indem es Produktentwicklungen und projektspezifische Lösungen vorschlägt.

PSS/E Import

Dieses Modul wird verwendet, um Netzwerke zu reproduzieren, die in PSS/E Dateien beschrieben werden. Es kann für den Iprot von Dateien, die topologische und sonstige Informationen beinhalten verwendet werden, um unsymmetrische Netzwerklösungen vorzubereiten. Lastfluss, Fehleranalyse Berechnungen and dynamische Simulationen könnenn auf den integrierten Netzen betrieben werden.

Technische Datenbanken

Um problemlos mit externen Systemen kommunizieren zu können, besitzt NEPLAN verschiedene Schnittstellen, von einfachen textbasierten Dateien bis hin zu Web-Services.

Geographische Daten und Karten

NEPLAN hat eine langjährige Erfahrung beim Import von geographischen Daten. Die Software eignet sich in idealer Weise für den Austausch von Daten mit GIS-Systemen und bietet eine breite Vielfalt an Möglichkeiten um Karten zu visualisieren.

Grundmodule

Kurzschlussberechnung

Dieses Modul führt Kurzschlussberechnungen für ein-, zwei- oder dreiphasige Wechselstromnetze sowie für Gleichstromnetze durch. Als Fehlertypen kann man einpasige, zweiphasige (mit/ohne Erdberührung) oder dreiphasige Kurzschlüsse berechnen lassen. Fehler auf Leitungen und benutzerdefinierte Fehler wie Kurzschlüsse zwischen verschiedenen Spannungebenen oder das Öffnen von Leitern können definiert werden.

Kabeldimensionierung

Diese Modul ist für die Auswahl das Typs und der Querschnittsfläche eines Kabels sowie das Schutzgerät für eine angenommene passive oder Motorlast und eine gegebene Einspeisung verwendet. Der Kabeltyp kann entweder aus der vordefinierten Kabelbibliothek in NEPLAN oder aus benutzerdefinierten Kabelbibliotheken abhängig von verschiedenen internationalen Standards wie VDE, IEC, NEC, usw. Das Modul kann auch für die Inspektion von bereits installierten Kabeln verwendet werden.

Zeitsimulation

Das Modul Lastfluss mit Lastprofilen führt eine einzelne Lastflussberechnung oder eine Folge von Lastflussberechnungen durch.

Lastfluss / Ausfallanalyse

Mit diesem Modul können Lastflussberechnungen für symmetrische und unsymmetrische Wechselstromnetze sowie für Gleichstromnetze durchgeführt werden. Sowohl radiale als auch vermaschte Netze von der Niederspannung bis zur Höchstspannung können berechnet werden. Eine breite Palette von Modellen für die dezentrale Erzeugung ist vorhanden (Windkraft, Wasserkraft, Photovoltaik, Geothermie, usw.). Berechnungsoptionen für Spezielle Anwendungen (Zonenregelung, verteilter Leistungsregelung, Lastenausgleich, etc.) stehen zur Verfügung.

Motorhochlauf

Dieses Modul simuliert das Anfahren von Motoren in beliebigen Netzen und bietet die Möglichkeit für gleichzeitigen oder zeitlich versetzten Anlauf beliebig vieler Motoren. Motorstart Modul kann verschiedene Motormodelle simulieren, in Abhängigkeit von den eingegebenen Motordaten. Das Modul bietet auch Berücksichtigung von Anlaufhilfen, wie z.B. Stern-Dreieck Umschalter, Anfahrwiderstand, Transformator, Softstarter, usw.

Nettoübertragungskapazität (NTC)

Dieses Modul berechnet den Limit-Übertragungswert in MW zwischen zwei Regelbereichen (Quelle und Senke), der verfügbar ist, ohne Verletzung der Sicherheitslimits.

Lichtbogen Berechnung

Lichtbogen berechnung ist ist vollständig integriert und basiert auf NEPLAN Kurzschluss und Selektivität Analysemodule. Es berechnet die einfallende Energie für reduzierte und nicht reduzierte Lichtbogenstrom und in Abhängigkeit von der Arbeitsabstand und ermittelt automatisch die Lichtbogenfehlerklärungszeit. Er bestimmt auch einzelne Lichtbogenstrombeiträge.

Freileitung / Kabel Parameterberechnung

Dieses Modul ermöglicht die Berechnung der Koppelimpedanzen und -kapazitäten im Mit- und Gegensystem Leitungs-Kopplung nachdem die Daten über Leitercharakteristik und Anordnung im Eingabedialog der Leitungskopplung eingegeben wurden. Wenn die Koppelimpedanzen und die Leitungsdaten bekannt sind, können sie sofort im Dialog der Leitungskopplung bzw. der Leitung eingegeben werden.

Netzreduktion

Dieses Modul dient zur Reduzierung der Größe eines Netzwerkes indem Sammelschienen und Netzwerkelemente (Leitungen, Transformatoren,...) die verbunden sind, mit einem kleineren jedoch exakten, numerisch äquivalenten Netzwerk nachgebildet werden. Dieses so ermittelte Netzwerk hat weniger Sammelschienen und Zweige als das Original, jedoch je nach Wahl, für Lastfluss und Kurzschluss das gleiche Verhalten als wäre es nicht reduziert.

Spannungsstabilität

Dieses Modul ist ein ideales Werkzeug, das einen Einblick in die Natur der Spannungsstabilitätsprobleme bietet. Es ermöglicht die Untersuchung einer Vielzahl von Systembedingungen durch vier Ansätze zur statischen Spannungsstabilitätsanalyse von Energiesystemen: V-Q Kurven, P-V Kurven, V-Q Sensitivitätsanalyse and Q-V Eigenwertanalyse (Modalanalyse).

Dynamische Analyse

Charakteristik

Der NEPLAN Dynamische Simulator ist das fortschrittlichste Tool für dynamische Simulationen auf dem Markt. Er umfasst vier verschiedenen Simulationsarten: RMS Simulation in DQ0 und ABC Bereich, und EMT Simulation in DQ0 und ABC Bereich. Alle notwendigen Modelle und Simulationsmethoden sind mit einer sehr hohen Genauigkeit und Leistung integriert.

RMS Berechnung

Die RMS-Modus wird für die transiente Stabilität oder elektromechanische Simulation, in der die elektrischen Modellgrößen werden von ihren Grundfrequenzkomponenten beschrieben, verwendet. Es ist in zwei verschiedenen Simulationsrahmen verfügbar: DQ0 und ABC.

EMT Berechnung

Die EMT-Modus wird für die schnelle elektromagnetische transiente Simulation, in der die elektrischen Modellgrößen werden von ihren Momentanwerten beschrieben, verwendet. Es ist in zwei verschiedenen Simulationsrahmen verfügbar: DQ0 und ABC.

Modellierung

Der NEPLAN Dynamische Simulator bietet eine umfangreiche und detaillierte Reihe von Modellen für alle Systemelemente. Eine umfangreiche Bibliothek von Controller-Modelle, einschließlich Erregern, Turbinen, PSSs, Wandler-Controller usw. ist verfügbar.

Kleinsignalstabilität

Die NEPLAN Small Signal Stability-Modul bietet Eigenwertanalyse (Modalanalyse) für die elektrische Energiesysteme. Es bietet Informationen über die inhärenten dynamischen Eigenschaften des Netzes und hilft bei seinem Design. Es wird typischerweise in Studien von Polradschwingungen verwendet. Es kombiniert äußerste Benutzerfreundlichkeit mit den neuesten Techniken und Standards in der elektrischen Energietechnik und Software-Design.

Schutzmodule

Distanzschutz

Der Distanzschutz-Modul erlaubt dem Benutzer, Distanzschutzrelais mit ihren Einstellungen oder Eigenschaften einzugeben, alle Spannungs-, Strom-, und Impedanzwerte (primär oder sekundär) durch ein Relais gesehen aufgrund eines Kurzschlusses zu erhalten, die Relaiseinstellungen zu überprüfen, das Relais automatisch oder manuell zu stellen, die Auslösezeitpläne zu geben, und einen Fehler-Clearing Verfahren zu aktivieren. Alle Distanzschutz-Relaistypen (unabhängig des Herstellers) können eingegeben werden. Alle Fehlerarten, inklusive wandernde Fehler auf Leitungen, die im Modul Kurzschluss verfügbar sind, können nachgebildet werden.

Fehler Positionierung

Dieses Modul ermöglicht die Erkennung von Fehlern in elektrischen Netzen. Es spricht wesentlichen Störungen in normalen Netzwerken und in Resonanz geerdeten Netzen (der gemessene Abstand zur Gesamtringlänge oder die gesamte Ring Reaktanz bezogen) an.

Erweiterte Funktionen

Neben den beiden expliziten Schutzmodule (Überstromschutz und Distanzschutz), alle anderen Schutzeinrichtungen können in NEPLAN definiert werden und das entsprechende Berechnung- oder Simulation-Modul nutzt das besonderen Gerät, um seine Aufgaben zu erfüllen. Vor allem das Dynamische Analyse Modul ist in der Lage, jedes Schutzgerät zu modellieren und sein Verhalten während einem Ereignis im Netz zu zeigen.

Überstromschutz (Selektivitätsanalyse)

Dieses Modul ist für die Koordination der verschiedenen Überstromschutzgeräte in einem bestimmten Netzwerk verwendet. Die Reaktion der Überstromschutzgeräte ist in der Zeit-Strom-Charakteristik (TCC) Kurve visualisiert. Diese TCC Kurven können auf das Selektivitätsdiagramm angezeigt werden, mit dem der Benutzer die Einstellungen der Geräte anpassen kann um das Kabel, den Transformator, usw. zu schutzen.

Protection Data Management System (PDMS)

PDMS ist eine browserbasierte Verwaltungssoftware, die es dem Benutzer ermöglicht, Schutzgeräte zu erfassen, modifizieren und löschen, Schutzgerätebibliotheken zu verwalten oder hinzuzufügen und die Historie aller Änderungen in der Master-Datenbank aufzubewahren.

Kostenoptimierung

Day – Ahead Congestion Forecast

Ziel des Day - Ahead Congestion Forecast-Moduls (DACF) ist UCTE-Dateien für verschiedene Topologien und Ladenetzwerkszenarien (Fälle) zu bauen. Es kann für den Import von UCTE Dateien, für das Durchführen von Lastflüssen für jede Stunde des nächsten Tages und für das Speichern der Lastflussergebnisse in UCTE-Format oder als NEPLAN Projekt verwendet werden.

Economische Kabel Diminsionierung and Thermische Analyse

Dieses Berechnungsmodul prüft alle Kabeln und Freileitungen auf ihrer Wärmekapazität.

ERIS- Evaluation of Reliability Index for Electric Systems

Der Betrieb eines schlanken, versorgungssicheren Netzes rückt bei Netzbetreibern zusehends in den Mittelpunkt. Die Bedeutung der quantitativen Beurteilung der Versorgungssicherheit steigt. Mit ERIS (Evaluation of Reliability Index for Electric Systems) erhalten Sie ein ideales Instrument für die Netzplanung und -entwicklung sowie im Betrieb zur systematischen Ermittlung und Messung der Versorgungssicherheit.

Optimale Kapazitive Spannungsstützung

Der Zweck dieses Moduls ist es, den besten Einbauort und Grösse einer Kompensation zu bestimmen, so dass die MW Verluste minimal werden.

Optimale Wiederversorgung

Dieses Modul wurde entwickelt um den Einfluss eines Elementausfalls (z.B. Fehler auf Leitung) oder einer geplannten Ausschaltung auf das Verteilnetz zu ermitteln. Es findet die optimale Wiederversorgung unversorgter Verbraucher. Dieses Modul kann als off-line oder auch on-line Applikation verwendet werden.

Optimale Trennstellen

Optimale Separation Point Modul eliminiert alle Netzmaschen durch die Änderung der Netzwerktopologie. Von den möglichen Topologiezuständen wählt die Berechnung eine Topologie, die Netzverluste minimiert unter Berücksichtigung aller aktiven Einschränkungen, ohne isolierte Subsysteme zu erschaffen.

Phase Swapping / Balance

Der Zweck dieses Moduls ist es, die Unwucht der Phasen durch Rephasierung Einzel / Zweiphasen-Lasten und Leitungen zu reduzieren.

N-1 Constrained Optimal Power Flow (LMPs)

Optimal Power Flow (OPF) Modul berechnet die Kontrollvariablen-Einstellungen sowie die Netzwerksdand (komplexe Variablen, Netzströme), die das benutzerdefinierte Objektiv optimieren. Objektiv ist in der Regel die Minimierung der Wirkleistungsverluste oder die Minimierung der Gesamterzeugungskosten. OPF an die Contingency Constrained OPF (CC-OPF), die N-1 System Betriebssicherheit garantiert, erweitert werden.

Optimierung Verteilnetz

Dieses Modul optimiert den Betrieb von Verteilnetzen in vier Schritten. Einerseits lassen sich Verluste durch eine optimale Wahl der Trennstellen minimieren. Besitzen die Transformatoren in den Unterwerken die Möglichkeit einer Stromkompoundierung, so lassen sich damit die Spannungsbänder im MS-Netz ausgleichen. Über die Leistungsfaktoren von Erzeugungsanlagen besitzt man eine weitere Stellgrösse. Ein letzter Optimierungsschritt ist die gleichzeitige Optimierung der Sollwerte der Spannungsregler der HS/MS-Transformatoren sowie die Stufenstellungen der MS/NS-Transformatoren.

Investitionsanalyse (Barwertanalyse)

Die Barwertberechnung mit NEPLAN bedient sich der Szenarienstruktur, wie sie auch für die Planungen von Netzen eingesetzt wird. Ausgehend vom Basisnetz werden Untervarianten erstellt mit Netz-Modifikationen und den Parametern für die Investitionsrechnung (Planungsdauer, Zins, etc.). Über die Barwertmethode werden dann die verschieden Szenarien (Varianten) miteinander verglichen.

Spannungsqualität

Flicker Analyse

Die Flicker-Analyse berechnet die Spannungsänderung und kurzfristige und langfristige Flickerstärke durch Dauerbelastung (Strom) Änderung einer Komponente an der Stelle der Verbindung verursacht.

Oberschwingungsanalyse

Oberschwingungsanalyse kann in 3-, 2- und 1-phasigen Wechselstromsystemen durchgeführ werden, um das Betriebsverhalten der Netzwerke bei Frequenzen oberhalb von 50/60 Hz zu prüfen. Das Modul kann verwendet werden, um die Netzimpedanz und das Oberschwingungsebene für jede Frequenz und für jeden Knoten als auch den Frequenzreaktion der Maschennetze zu berechnen. Die Ergebnisse können sowohl im Frequenz- und Zeitbereich dargestellt werden und dienen als Grundlage für die Planung von Rundsteueranlagen, Auslegung von Kompensatoren (SVC) und Oberschwingungsfiltern und Bestimmung der Netzimpedanz für subsynchrone Resonanzen.

Zuverlässigkeitsanalyse

Zuverlässigkeitsanalyse-Modul liefert Quantitative Ergebnisse (Häufigkeit, Dauer, Unterbrechungskosten) für die Beeinträchtigung der Energieversorgung aufgrund von Komponentenfehlern. Die Analyse berücksichtigt das Ausfallverhalten der Betriebsmittel (Ausfallrate und Reparaturzeiten), die Netzbetriebsführung im Normalbetrieb und im Störungsfall. Die geplante Netztopologie, das Schutzkonzept und die zu erwartende Erzeugungs- und Lastsituation werden ebenfalls berücksichtigt.


NEU! NEPLAN V10/360, eine Intranet- und Cloudlösung

CloudNep

NEPLAN V10/360 ist unser neues Flaggschiff. Die Funktionalität geht deutlich über diejenige einer traditionellen Netzberechnungssoftware hinaus.

 

NEPLAN V10/360 steht als Cloud-, Intranet- oder Desktoplösung zur Verfügung. Es ist das erste Analyse-Tool auf dem Markt, das sowohl im Internet-Browser wie auch außerhalb lauffähig ist und auf einer Client-Server-Architektur aufbaut. Es kann auf dem Web oder lokal ausgeführt werden, ist plattformübergreifend, benötigt keine Installation und bietet alle Vorteile des Cloud-Computing. NEPLAN V10/360 erlaubt die Simulation von Elektro-, Gas-, Wasser- und Fernwärmenetzen.

 

Für elektrische Netze sind die verschiedenste Modelle vorhanden, wie symmetrische und unsymmetrische (1-, 2-, oder 3-phasig), Gleichstrom- und Wechselstrommodelle sowie statische und dynamische Modelle. Eine besondere Stärke der Software ist die Berechnung grosser Netze in Mehrbenutzerumgebungen.

 

Gegenüber NEPLAN V5.x hat NEPLAN V10/360 folgende Vorteile:

  • Moderne grafische Oberfläche mit vielen neuen Funktionen.
  • Unterstützung des Arbeitens im Team, sowohl innerhalb der eigenen Arbeitsgruppe, als auch zwischen Abteilungen und verschiedenen Firmen.
  • Volle Integration geographischer Karten.
  • Neue Lizenzmodelle um spezifische Kundenwünsche zu erfüllen. Höhere Flexibilität bei der Installation. Der Benutzer ruft in den meisten Fällen die Anwendung über den bereits vorhanden
    Browser (Internet-Explorer) auf.
  • Daten von geographischen Informationssystemen (GIS) können ohne Zwischenschnittstelle direkt importiert werden. Einfache Integration auch mit Drittprodukten
    wie z.B. SCADA- und Smartgrid-Anwendungen.
  • Aufruf der Berechnungen von NEPLAN auch softwaretechnisch von anderen Anwendungen über Web-Services.
  • CPU-Intensive Berechnungen können dank Cloud-Computing oder Parallelisierung beschleunigt werden.
  • Bessere Integration von CGMES (ENTSO-E CIM Standard für Übertragungsnetzbetreiber)
  • Leichtere Zusammenarbeit zwischen Verteilnetzbetreibern (VNB) und Übertragungsnetzbetreibern (ÜNB)
  • Alle Berechnungsmodule wurden verbessert, weitere wurden hinzugefügt.

Mit NEPLAN V10/360 werden sich Ihre Planungsaufgaben deutlich effizienter und schneller durchführen lassen!

Wir bieten Ihnen einen einfachen Upgrade von NEPLAN V5.x und auch anderen Netzberechnungsprogrammen zu NEPLAN V10/360 an. Gerne können Sie uns kontaktieren, um weitere Informationen oder eine Demonstration zu erhalten.

Erfahren Sie mehr über NEPLAN V10/360 hier.


Weitere Informationen

Technologien


NEPLAN ist in verschiedenen Technologien erhältlich.
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Systemanforderungen


NEPLAN ist auf allen neueren PCs lauffähig.
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Lizenzierung


NEPLAN 10/360 wird in verschiedenen Lizenz-Varianten angeboten. NEPLAN 10 kann man lokal auf einem PC als Desktop-Programm oder auf einem Server im Intranet einer Firma installieren. NEPLAN 360 hingegen wird in der Cloud betrieben.
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