Ziel dieser Arbeit ist es, ein Verfahren zur Quantifizierung der Versorgungszuverlässigkeit von Gasnetzen zu entwickeln. Dabei beschränkt sich die Arbeit auf die Ebene der druckgeregelten Verteilungsnetze, da diese Netze die größte Anzahl an Betriebsmitteln aufweisen und hier somit die meisten Störungen des Netzbetriebs auftreten. In der Analyse wird die Bewertung der Versorgungszuverlässigkeit durch das Auftreten und die Ausmaße von Versorgungsunterbrechungen herausgestellt. Eine Versorgungsunterbrechung tritt auf, wenn der am Kundenanschluss anliegende Druck unterhalb des minimal benötigten Druckes liegt. Zur Quantifizierung der Versorgungszuverlässigkeit werden die aus dem Strombereich bekannten Zuverlässigkeitskenngrößen Unterbrechungshäufigkeit, Unterbrechungsdauer sowie Nichtverfügbarkeit für den Gasbereich definiert. Die Zuverlässigkeitskenngrößen können sowohl kunden- als auch systembezogen angegeben werden. Im Zuge der Zuverlässigkeitsbewertung werden die Auswirkungen möglicher Störungen auf das Netz untersucht und somit aus der Störungshäufigkeit von Betriebsmitteln sowie deren funktionalem Zusammenwirken im Netz eine Prognose der Versorgungszuverlässigkeit des Netzes abgeleitet. Zur Kategorisierung der unterschiedlichen Störungen werden die Störungsmodelle Rohrleckage, Druckreglerausfall, Druckreglerüberlastung, Wartung- und Instandhaltung sowie Mehrfachstörung entwickelt. Die zeitlich veränderliche Last sowie unterschiedliche Leckagegrößen werden bei der Zuverlässigkeitsbewertung ebenfalls berücksichtigt. Abschätzungen des transienten Verhaltens des Gasnetzes im Störfall zeigen, dass eine stationäre Betrachtung der druckgeregelten Verteilungsnetze ausreichend ist. Unter den vorliegenden Randbedingungen erweist sich ein simulativer Lösungsansatz (Monte-Carlo-Simulation) für die Zuverlässigkeitsberechnung als am besten geeignet. Voraussetzung ist allerdings die Anwendung einer ereignisorientierten Zuverlässigkeitsberechnung, die zu einer starken Reduzierung der Rechenzeit führt. Um die Funktionstüchtigkeit des in dieser Arbeit entwickelten Verfahrens zu belegen, werden abschließend exemplarische Untersuchungen eines realitätsnahen Mitteldruck-Gasverteilungsnetzes mit Hilfe des entwickelten Verfahrens durchgeführt. Dabei werden die Auswirkungen einzelner Störungen auf das Netz aufgezeigt sowie das Netz zuverlässigkeitstechnisch bewertet. Die Ergebnisse zeigen unter anderem einen plausiblen Zusammenhang zwischen der Positionierung der Absperrarmaturen und der Versorgungszuverlässigkeit. Der Vergleich der Versorgungszuverlässigkeit dieses Netzes mit der einer für die gleiche Versorgungsaufgabe kostenminimal geplanten Netzstruktur belegt die Gefahr der kostengetriebenen Verschlechterung der Versorgungszuverlässigkeit. In diesem Beispiel führt das kostenminimal geplante Netz mit einem theoretischen Kostensenkungspotenzial von rund 50 % der annuitätischen Netzkosten zu einer Verschlechterung der durchschnittlichen Nichtverfügbarkeit um rund das Dreifache. Das entwickelte Verfahren ermöglicht erstmals eine Quantifizierung der Versorgungszuverlässigkeit druckgeregelter Gasverteilungsnetze. In mehreren Anwendungsfällen hat es sich bereits beispielsweise zur Identifikation von Einflussfaktoren auf die Versorgungszuverlässigkeit sowie bei Fragestellungen der Netzplanung unter Berücksichtigung der Versorgungszuverlässigkeit als praxistauglich erwiesen.


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    Titel :

    Bewertung der Versorgungszuverlässigkeit druckgeregelter Gasverteilungsnetze


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2011


    Format / Umfang :

    92 Seiten, 40 Bilder, Tabellen, 62 Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




    Anlagenkonzepte und Versorgungszuverlassigkeit in Verteilungsnetzen

    von Sengbusch, K. / Schwan, M. / Osterholt, A. et al. | British Library Conference Proceedings | 2005


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