EP4714006A1 - VERFAHREN ZUM ERMITTELN VON MESSGRÖßEN IN EINER MASCHE EINES NIEDERSPANNUNGSNETZES, MASCHENSTROMREGLER, SYSTEM UND VERWENDUNG EINES MASCHENSTROMREGLERS - Google Patents

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren (100) zum Ermitteln von Messgrößen in einer Masche (7) eines Niederspannungsnetzes (1), wobei das Verfahren (100) ein Bereitstellen eines Maschenstromreglers (9) in einer Masche (7) eines Niederspannungsnetzes (1) aufweist, wobei der Maschenstromregler (9) eine regelbare Strom-/ oder Spannungsquelle (29) aufweist. Weiterhin weist das Verfahren (100) ein Ermitteln mindestens einer Messgröße der Masche (7) mit dem Maschenstromregler (9) unter Verwendung der Strom-/ oder Spannungsquelle (27) auf. Außerdem dargestellt und beschrieben ist ein Maschenstromregler (9) zum Regeln einer Spannung in einer Masche (7), wobei der Maschenstromregler (9) eine regelbare Strom-/ oder Spannungsquelle (29) aufweist und eingerichtet ist das hier beschriebene Verfahren (100) eigenständig auszuführen. Weiterhin dargestellt und beschrieben ist ein System (27) zum Ermitteln von Messgrößen in einer Masche (7) eines Niederspannungsnetzes (1) und zum Regeln einer Spannung in der Masche (7), wobei das System (27) einen Maschenstromregler (9) mit einer Bestimmungseinheit (29) zum Ermitteln von Messgrößen in der Masche (7) am Maschenstromregler (9) aufweist. Zuletzt dargestellt und beschrieben ist eine Verwendung eines Maschenstromreglers (9) in einer Masche (7) eines Niederspannungsnetzes (1), wobei in der Masche (7) außerhalb des Maschenstromreglers (9) keine Messpunkte zum Ermitteln von Messgrößen für den Maschenstromregler (9) verwendet werden.

Description

Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Verfahren zum Ermitteln von Messgrößen in einer Masche eines Niederspannungs- netzes, Maschenstromregler, System und Verwendung eines Maschenstromreglers Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Messgrößen in ei- ner Masche eines Niederspannungsnetzes, einen Maschenstromregler, ein System und eine Verwendung eines Maschenstromreglers. Niederspannungsnetze, wie beispielsweise Ortsnetze, weisen in der Regel drei Pha- sen auf und werden häufig als vermaschte Struktur realisiert, um etwaige Verbrau- cher des Niederspannungsnetzes über einen alternativen Strang versorgen zu kön- nen. Verbraucher eines Lastanschluss in einem Niederspannungsnetz können bei- spielsweise Ein- oder Mehrfamilienhäuser oder Gewerbebetriebe sein. Eine Masche in einem Niederspannungsnetz wurde bisher häufig über einen zentralen Transfor- mator aus der Mittelspannungsebene versorgt. Die zentrale Versorgung durch einen Transformator war bisher ausreichend, da an einer Masche lediglich Verbraucher an- geschlossen waren, deren Leistungsabfluss gut abschätzbar war. Durch die zuneh- mende Einspeisung von Solaranlagen oder Klein-Windkraftanlagen wird die Abschät- zung des Leistungsabflusses deutlich erschwert. Auch kann der Verbrauch beispiels- weise durch zunehmenden Einsatz von Ladestationen für Elektrofahrzeuge nur schwer vorhergesagt werden. Daher kann es an einzelnen Abgängen in der Masche zu Überlastungen kommen. Um diese Überlastungen zu vermeiden, werden aus dem Stand der Technik bekannte Maschenstromregler eingesetzt, die durch Transforma- toren stufenweise eine Zusatzspannung auf die Masche aufbringen können. Zur Re- gelung dieser Transformatoren sind Messpunkte innerhalb der Masche erforderlich, sodass die bekannten Maschenstromregler nicht ohne externe Messeinrichtungen auskommen. Auch aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zur Ermittlung von Leistungsabflüssen innerhalb einer Masche weisen ebenfalls mehrere dezentrale Messeinheiten innerhalb der Masche auf. Generell ist bei vermaschten Niederspannungsnetzen wünschenswert, dass Mess- größen in der Masche auf besonders einfache Weise ermittelt werden können, ohne dass dafür dezentrale bzw. in der Masche verteilt angeordnete Messeinheiten benö- tigt werden, sodass keine umfangreichen Umbaumaßnahmen innerhalb der Masche notwendig sind. 1 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Darüber hinaus ist es bei vermaschten Niederspannungsnetzen in der Regel wün- schenswert, dass eine hohe Versorgungssicherheit erreicht wird, indem die Strom- flüsse in der Masche auf besonders einfache Weise gesteuert werden, idealerweise ohne dass dafür umfangreiche Umbaumaßnahmen innerhalb der Masche notwendig sind, wie beispielsweise durch den Einbau dezentraler bzw. in der Masche verteilt angeordneter Messeinheiten oder großer, schwerer und kostspieliger Transformato- ren. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren sowie einen Ma- schenstromregler bereitzustellen, mit denen Messgrößen in der Masche auf beson- ders einfache Weise ermittelt werden können, insbesondere ohne dass dafür dezent- rale bzw. in der Masche verteilt angeordnete (zusätzliche) Messeinheiten benötigt werden, sodass insbesondere keine umfangreichen Umbaumaßnahmen innerhalb der Masche notwendig sind. Darüber hinaus soll insbesondere ermöglicht werden, dass eine möglichst hohe Versorgungssicherheit eines Niederspannungsnetztes er- reicht werden kann, etwa indem die Stromflüsse in der Masche auf vorteilhaft einfa- che Weise gesteuert werden können, vorzugsweise ohne dass dafür umfangreiche Umbaumaßnahmen innerhalb der Masche notwendig sind. Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprü- che. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren können. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei ebenfalls weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung darge- stellt werden können. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein Ver- fahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Das Verfahren dient zum Ermitteln von Messgrößen in einer Masche eines Niederspannungsnetzes. Das Ver- fahren weist ein Bereitstellen eines Maschenstromreglers in einer Masche eines 2 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Niederspannungsnetzes auf, wobei der Maschenstromregler eine regelbare Strom-/ oder Spannungsquelle aufweist. Außerdem weist das Verfahren ein Ermitteln min- destens einer Messgröße der Masche mit dem Maschenstromregler unter Verwen- dung der Strom-/ oder Spannungsquelle auf. Bevorzugt wird das Verfahren mit einem hier vorgestellten Maschenstromregler oder einem hier vorgestellten System durch- geführt. Das Verfahren dient zum Ermitteln von Messgrößen in einer Masche eines Nieder- spannungsnetzes. Das Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise, dass Messgrö- ßen innerhalb der Masche zu verschiedenen Orten oder Bereichen innerhalb der Ma- sche ermittelt werden können, ohne dass dafür explizit dezentrale bzw. separate Messeinheiten an den verschiedenen Orten benötigt werden. Diese Ermittlung erfolgt vielmehr durch den Maschenstromregler selbst bzw. als solches. Dies kann mit ande- ren Worten insbesondere auch so beschrieben werden, dass das Verfahren zum Er- mitteln von Messgrößen zu bzw. für Orte oder Bereiche einer Masche eines Nieder- spannungsnetzes dient, wobei die Orte oder Bereiche beabstandet bzw. räumlich entfernt von der eigentlichen Messentität, dem verfahrensgemäß bereitgestellten (einzelnen) Maschenstromregler, sind. Insbesondere können durch eine Ermittlungs- einheit des Maschenstromreglers Messgrößen innerhalb der Masche ermittelt wer- den, die außerhalb der Ermittlungseinheit in der Masche vorliegen. Der Maschen- stromregler kann grundsätzlich zentral oder dezentral bezogen auf die Masche bzw. einen (Leistungs-) Einkopplungspunkt des zwischen der Mittelspannungsleitung und der Masche angeordneten Transformators in die Masche angeordnet sein. Der Ma- schenstromregler kann zur Ermittlung von Messgrößen für Orte oder Bereiche der Masche eingerichtet sein, die dezentral bezogen auf die Masche bzw. den Maschen- stromregler angeordnet sind. Dies kann als ein dezentrales Ermitteln von Messgrö- ßen in einer Masche beschrieben werden. Der Begriff dezentral betrifft dabei insbe- sondere die Orte oder Bereiche zu denen die Messgrößen ermittelt werden. Das ei- gentliche Messen erfolgt jedoch in vorteilhafter Weise (zentral) durch den Maschen- stromregler. Das Ermitteln kann somit insbesondere in der Art einer indirekten Ermitt- lung (indirekte Messung) durch den Maschenstromregler erfolgen, wobei die Ermitt- lung/Messung des Maschenstromreglers insbesondere repräsentativ für Messgrößen an entsprechenden dezentralen Positionen innerhalb der Masche ist. Dies bedeutet mit anderen Worten insbesondere, dass Messgrößen innerhalb der Masche mit einer 3 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH einzigen Ermittlungseinheit ermittelt werden können. Dadurch ist es möglich Mess- größen innerhalb der Masche ermitteln zu können, ohne dass dafür dezentrale, aus Sicht der Ermittlungseinheit externe und/oder separate Messeinheiten benötigt wer- den. Das Verfahren weist ein Bereitstellen eines Maschenstromreglers in einer Masche ei- nes Niederspannungsnetzes auf. Üblicherweise wird ein einzelner bzw. genau ein Maschenstromregler in einer Masche bereitgestellt. Unter Bereitstellen wird vorzugs- weise verstanden, dass der Maschenstromregler in der Masche verbaut bzw. ange- schlossen wird. Das Bereitstellen des Maschenstromreglers kann daher ein Ein- bauen, ein Anschließen und ein Inbetriebnehmen des Maschenstromreglers inner- halb der Masche umfassen. Beim Einbauen wird die Masche üblicherweise zunächst schwarz geschaltet, sodass kein Strom in der Masche fließt. Das Anschließen um- fasst in der Regel ein Auftrennen der Kabel der Masche an einer Kopplungsstelle des Maschenstromreglers, wobei ein Ende mit einem Eingang des Maschenstromreglers und das andere Ende mit einem Ausgang des Maschenstromreglers verbunden wird, sodass der Maschenstromregler vorzugsweise in Reihe geschaltet ist. Für die Inbe- triebnahme wird die Masche wieder weiß geschaltet, sodass Strom durch die Masche fließt und der Maschenstromregler eingeschaltet werden kann. Nach der Inbetrieb- nahme ist der Maschenstromregler in Betrieb, sodass die Messgrößen in der Masche ermittelt und vorzugsweise ein Strom in der Masche durch Einkopplung eines Stroms oder einer Spannung am Kopplungspunkt des Maschenstromreglers geregelt werden kann. Der Maschenstromregler weist eine regelbare Strom-/ oder Spannungsquelle auf. Eine Spannungsquelle wird vorzugsweise benutzt, um eine Serienspannung in einer Leitung der Masche einzukoppeln. Solche Spannungsquellen können auch als DVR („digital voltage restorer“) bzw. Spannungsregler bezeichnet werden und sind geeig- net, die Serienspannung zu kontrollieren. Dies kann auch als Längsspannungsein- kopplung bezeichnet werden. Eine solche Spannungsquelle kann in einer Masche für die Längsspannungseinkopplung genutzt werden, um den Strom in der Masche zu kontrollieren, da eine Längseinkopplung einer Spannung eine Stromaufteilung in der Masche verändert. Dies kann auch als UPFC („unified power flow controller“) be- zeichnet werden. Der Vorteil einer regelbaren Spannungsquelle liegt darin, dass der 4 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH eingeregelte Spannungswert auf besonders einfache Weise eingestellt werden kann, wodurch eine hohe Flexibilität in der Einkopplung eines bestimmten Stromwerts er- reicht werden kann. Eine Stromquelle wird vorzugsweise benutzt, um in einer Leitung der Masche einen bestimmten Stromwert zu liefern. Der Stromwert kann bei Bedarf erhöht oder verrin- gert werden. Der Vorteil der Stromquelle liegt darin, dass der Strom direkt eingekop- pelt werden kann. Bevorzugt weist die regelbare Strom-/ oder Spannungsquelle eine leistungselektroni- sche Schaltung auf. Die leistungselektronische Schaltung ist insbesondere geeignet und/oder eingerichtet, um eine bestimmte (gewünschte bzw. vorbestimmbare) Strom- oder Spannungsdifferenz in der Masche einzustellen. Die Strom- oder Spannungsdif- ferenz ist insbesondere dazu bestimmt zur Ermittlung der mindestens einen Mess- größe beizutragen. Weiter bevorzugt weist die Strom-/oder Spannungsquelle (aus- schließlich) Schaltelemente, wie etwa Transistoren (Leistungstransistoren, Schalt- transistoren, MOSFETs, IGBTs) auf. Die regelbare Strom-/ oder Spannungsquelle ist besonders bevorzugt dazu ausgebildet die Amplitude der Spannung in der Leitung (bedarfsweise) zu erhöhen oder zu reduzieren und/oder die Phase der Spannung zu verschieben und/oder Oberwellen mit bestimmten Frequenzen, Phasen und/oder Amplituden einzuspeisen, insbesondere so, dass die Spannung in der Leitung ange- passt und/oder der Stromfluss in der Leitung gesteuert werden kann. Wie bereits erwähnt, weist das Verfahren ein Ermitteln mindestens einer Messgröße der Masche mit dem Maschenstromregler unter Verwendung der Strom-/ oder Span- nungsquelle auf. Es können mehrere bzw. eine Vielzahl von Messgrößen während des Betriebs des Maschenstromregler ermittelt werden. Das Ermitteln kann während des Betriebs des Maschenstromregler mehrfach wiederholt ausgeführt werden. Ins- besondere kann das Ermitteln kontinuierlich durchgeführt oder an zeitlich zueinander beabstandeten Zeitpunkten wiederholt werden. Denkbar ist auch, dass das Verfah- ren zu vordefinieren Zeitpunkten im Laufe eines Tages, einer Woche oder eines Mo- nats bzw. nach vordefinierten Zeitperioden ausgeführt wird. Für die Ermittlung einer Messgröße in der Masche kann die Strom- / oder Spannungsquelle vorzugsweise eine Strom- und Spannungsmesseinrichtung aufweisen. Mit der Strom- und 5 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Spannungsmesseinrichtung können Strom und Spannungswerte ermittelt werden, die an der Strom- / oder Spannungsquelle anliegen. Das Ermitteln mindestens einer Messgröße der Masche mit dem Maschenstromregler unter Verwendung der Strom-/ oder Spannungsquelle weist vorzugsweise eine (gezielte) Veränderung eines einge- koppelten Strom- oder des Spannungswertes auf, sodass mit der Strom- und Span- nungsmesseinrichtungen diverse Strom und Spannungswerte ermittelt werden kön- nen. Anhand der diversen Strom- und Spannungswerte können vorzugsweise wei- tere Messgrößen innerhalb der Masche ermittelt werden. Diese Messgrößen umfas- sen vorzugsweise Werte für Ströme, Spannungen und/oder Impedanzen innerhalb der Masche. Bei der Ermittlung von Impedanzen kann besonders bevorzugt eine se- parate Ermittlung eines Real- und Imaginärteils der Impedanz erfolgen. Das Ermitteln der Messgrößen kann vorzugsweise auf allen drei Phasen (insbesondere gleichzeitig oder zeitlich zumindest teilweise parallel) erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass das Er- mitteln der Messgrößen besonders zeiteffizient erfolgen kann. Weiter bevorzugt kann das Ermitteln der Messgrößen auf einzelnen Phasen nacheinander durchgeführt wer- den. Dies hat den Vorteil, dass die Messgrößen besonders genau ermittelt werden können. Zusammenfassend kann also festgehalten werden, dass ein Verfahren bereitgestellt wird, mit dem Messgrößen in der Masche auf besonders einfache Weise ermittelt werden können, insbesondere ohne dass dafür dezentrale bzw. in der Masche ver- teilt angeordnete (zusätzliche) Messeinheiten benötigt werden, sodass insbesondere keine umfangreichen Umbaumaßnahmen innerhalb der Masche notwendig sind. Dar- über hinaus wird insbesondere ermöglicht, dass eine möglichst hohe Versorgungssi- cherheit eines Niederspannungsnetztes erreicht wird, indem die Stromflüsse in der Masche auf vorteilhaft einfache Weise gesteuert werden, vorzugsweise ohne dass dafür umfangreiche Umbaumaßnahmen innerhalb der Masche notwendig sind. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln einer Schleifenimpedanz auf. Um die Schleifenimpedanz zu ermitteln, kann die Spannungsquelle bevorzugt als Wechselspannungsquelle in Phase mit der Netzspannung der Masche betrieben und insbesondere so eingestellt werden, dass sich an der Kopplungsstelle des Ma- schenstromreglers ein Strom von Null ergibt. Zusätzlich zur eingekoppelten Span- nung, die eingestellt wurde, damit sich ein Strom von Null ergibt, kann eine erste 6 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Differenzspannung durch die Spannungsquelle aufgebracht werden. Zunächst kann die erste Differenzspannung als positive Spannung aufgebracht werden, sodass ein sich am Maschenstromregler einstellender erster Stromwert gemessen werden kann. Anschließend kann die erste Differenzspannung als negative Spannung aufgebracht werden und anschließend kann erneut der sich an dem Maschenstromregler einstel- lende erste Stromwert gemessen werden. Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt werden, sodass sich mehrere erste Stromwerte ergeben können. Aus den sich erge- benden mehreren ersten Stromwerten kann ein erster Strommittelwert gebildet wer- den. Die Schleifenimpedanz kann aus dem Quotienten der Spannung und des Strommittelwerts gebildet werden. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln mindestens einer Seg- mentimpedanz insbesondere in Abhängigkeit der Schleifenimpedanz auf. Die Ma- sche kann in ein erstes Segment und ein zweites Segment aufgeteilt werden, wobei beispielsweise das erste Segment eine Strecke zwischen dem Transformator und ei- ner Eingangsseite des Maschenstromreglers und das zweite Segment die Strecke zwischen dem Transformator und einer Ausgangsseite des Maschenstromreglers bil- den kann. Die Schleifenimpedanz kann die Summe aus einer Impedanz des ersten Segments, die als erste Segmentimpedanz bezeichnet werden kann, und einer Impe- danz des zweiten Segments, die als zweite Segmentimpedanz bezeichnet werden kann, darstellen. Zur Ermittlung der ersten und zweiten Segmentimpedanz kann die Spannungsquelle auf null Volt geregelt werden. Nun können eine Netzspannung und ein Netzstrom des Niederspannungsnetzes ermittelt werden. Anschließend kann dem Maschenstromregler ein Wert für einen Sollblindstrom vorgegeben werden. Sobald der Maschenstromregler so eingeregelt wurde, dass sich der Sollblindstrom einge- stellt hat, können die Netzspannung und der Netzstrom des Niederspannungsnetzes erneut ermittelt und aus den ermittelten Werten jeweils eine zweite Differenznetz- spannung und ein zweiter Differenznetzstrom errechnet werden. Sobald die zweite Differenznetzspannung und der zweite Differenznetzstrom errechnet wurden, kann der Sollblindstrom wieder auf null gesetzt werden. Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt und aus den sich ergebenden mehreren Differenznetzspannungen und Differenznetzströmen jeweils ein Mittelwert für die Differenznetzspannung und den Differenznetzstrom gebildet werden. Mit den ermittelten Messgrößen kann (nun) die erste Segmentimpedanz ermittelt werden, indem die Schleifenimpedanz mit einem 7 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Quotienten multipliziert wird, der sich aus dem Differenzstrom und dem Sollblind- stroms bildet. Die zweite Segmentimpedanz kann analog zur ersten Segmentimpe- danz oder aus der Differenz der Schleifenimpedanz und der ersten Segmentimpe- danz ermittelt werden. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln einer Transformatorimpe- danz auf. Zunächst kann dazu aus einem Quotienten von ermittelten Mittelwerten der Differenznetzspannung und des Differenznetzstroms, wie etwa dem Quotienten der zuvor ermittelten Mittelwerte der Differenznetzspannung und des Differenznetzstroms eine Gesamtnetzimpedanz ermittelt werden. Die Gesamtnetzimpedanz kann (nun) verwendet werden, um eine Transformatorimpedanz zu ermitteln. Dazu kann (zu- nächst) eine lokale Segmentenparallelimpedanz aus den Parallelimpedanzen der ersten und zweiten Segmentimpedanz bestimmt werden. Die Transformatorimpe- danz kann nun aus dem Quotienten der Gesamtnetzimpedanz und der ermittelten Segmentenparallelimpedanz bestimmt werden. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Bestimmen eines (virtuellen) Orts- faktors eines in der Masche angeschlossenen Lastanschlusses und ein Ermitteln mindestens eines Streckenfaktors in Abhängigkeit des Ortsfaktors und einer (der) Segmentimpedanz auf. Aus den zuvor ermittelten Messgrößen können weitere Kenn- werte ermittelt werden, die zur Echtzeitberechnung der Lastsituation in der Masche verwendet werden können. Die Segmente können (virtuell bzw. zum Zwecke der Er- mittlung rechnerisch) in Teilsegmente aufgeteilt werden. In der vorliegenden Ausfüh- rungsform können das erste Segment und das zweite Segment jeweils in zwei (oder mehr) Teilsegmente, beispielsweise ein erstes Teilsegment und ein zweites Teilseg- ment zerlegt werden. Die Segmente können in gleich viele oder unterschiedlich viele Teilsegmente aufgeteilt werden. Die jeweiligen Teilsegmente können gleich lang sein oder so bestimmt werden, dass sie variierenden Längen aufweisen. Es kann vor- zugsweise vorgesehen sein, dass die Teilsegmente unterschiedliche Längen aufwei- sen. Zum einen können sich die ersten Teilsegmente in ihrer Länge von den zweiten Teilsegmenten unterscheiden. Alternativ oder kumulativ können die ersten Teilseg- mente einer Mehrzahl von ersten Teilsegmenten und/oder die zweiten Teilsegmente einer Mehrzahl von zweiten Teilsegmenten jeweils untereinander verschiedene Län- gen aufweisen. Dabei ergibt die Summe der jeweiligen Teilsegmente üblicherweise 8 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (immer) die Länge des jeweiligen Segments. Weiter bevorzugt können die Teilseg- mente variabel gewählt werden, beispielsweise abhängig oder unabhängig (vorzugs- weise abhängig) von dem Ort oder Bereich eines Lastanschlusses. Besonders bevor- zugt sind die Teilsegmente so gewählt, dass sich mindestens ein Lastanschluss in oder an einem der Teilsegmente befindet. Weiterhin besonders bevorzugt sind die Teilsegmente so gewählt, dass sich in oder an jedem der Teilsegmente (maximal) ein Lastanschluss befindet. Dies kann in vorteilhafter Weise dazu beitragen, dass die er- mittelten Messgrößen für die jeweiligen Teilsegmente immer dem maximal einen Lastanschluss zugeordnet werden können, der in dem jeweiligen Teilsegment liegt. In einem (alternativen) Ausführungsbeispiel werden die Segmente in mehr als zwei Teilsegmente unterteilt. In der Praxis kann sich eine Einteilung in jeweils 5 bis 30 Teilsegmente als vorteilhaft erweisen. Dies kann dazu beitragen, dass eine Last in- nerhalb eines der Segmente genauer allokiert werden kann. Grundsätzlich kann an- genommen werden, dass umso mehr Teilsegmente ein Segment aufweisen, desto genauer kann eine Last innerhalb des Segments allokiert werden. Mit steigender An- zahl an Teilsegmenten steigt jedoch in der Regel auch der Rechenbedarf der Ermitt- lung der Messgrößen innerhalb der Masche bzw. der Teilsegmente, weshalb sich eine Einteilung eines Segments in etwa zehn Teilsegmente als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, die Anzahl an Teilsegmenten in einem oder mehreren Segmenten (jeweils) auf einen Wert zwischen 5 und 20 ein- zustellen. Wie bereits erwähnt kann jedes der Segmente in Teilsegmente eingeteilt werden, wobei die Summe der Teilsegmente des jeweiligen Segments üblicherweise wieder die Länge des jeweiligen Segments ergeben. Dies kann mit anderen Worten auch so beschrieben werden, dass jedem Teilsegment ein virtueller Ortsfaktor, der auch als relativer Anteilsfaktor bezeichnet werden kann, zugwiesen werden kann. Der Anteils- faktor kann durch einen Wert zwischen null und eins angegeben werden, der der an- teiligen, relativen Länge des Segments (der relativen Länge des Teilsegments) ent- spricht. Beispielsweise entspricht ein Teilsegment mit dem Anteilsfaktor 0,5 der Hälfte der Länge des entsprechenden Segments. Die Einteilung der Segmente in Teilsegmente kann vorzugsweise von der realen Länge des Segments abhängen bzw. hierfür repräsentativ sein, wobei die Anzahl an Teilsegmenten mit steigender Länge des Segments zunehmen kann. Weist ein Segment beispielsweise eine Länge 9 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH von einem Kilometer auf, so kann das Segment in zehn Teilsegmente mit einer Länge von jeweils 100 Metern eingeteilt werden. Bei entsprechend kürzeren Seg- menten kann eine Einteilung des Segments in weniger Teilbereiche ausreichend bzw. vorteilhaft sein, wobei ein Teilsegment besonders bevorzugt mindestens eine Länge von 50 Metern aufweisen kann. Dies hat den Vorteil, dass damit erreicht wer- den kann, dass in einem Teilsegment nur ein Verbraucher mit besonders hohem Leistungsbedarf liegt. Als ein Verbraucher mit besonders hohem Leistungsbedarf können beispielsweise mehrere Ein- oder Mehrfamilienhäuser mit jeweils mehreren Haushalten angesehen werden. Ein Verbraucher mit besonders hohem Leistungsbe- darf kann beispielsweise auch ein Gewerbebetrieb sein. Ein Gewerbebetrieb weist in der Regel einen höheren Leistungsbedarf auf als beispielsweise ein Ein- oder Mehr- familienhaus. Anhand der Ortsfaktoren oder Anteilsfaktoren kann (nun) eine Teilseg- mentimpedanz ermittelt werden. Dazu kann der jeweilige Anteilsfaktor mit der jeweili- gen Segmentimpedanz des jeweiligen Segments multipliziert werden. Aus den be- rechneten Teilsegmentimpedanzen kann (nun) für jedes Teilsegment der Strecken- faktor berechnet werden. Dazu kann für den Streckenfaktor eines Teilsegments eine Teilsegmentenparallelimpedanz durch die Teilsegmentimpedanz des Teilsegments geteilt werden. Der Streckenfaktor dient insbesondere als dimensionslose Kenngröße um zu bestimmen, welcher Anteil eines Laststroms einer Last, die in einem Teilseg- ment bzw. an dem jeweiligen virtuellen Ort, der durch den Ortsfaktor oder die Anteils- faktoren definiert werden kann, angeschlossen ist, am Installationsort des Maschen- stromreglers natürlicherweise, also ohne Beeinflussung durch den Maschenstrom- regler selbst, fließen würde. Die Streckenfaktoren bleiben vorzugsweise bei unverän- derten Impedanzen gleich. Im idealisierten Fall einer homogenen Leitung (entlang der Länge gleichbleibender Leitungsquerschnitt) ist der Ortsfaktor im Wesentlichen gleichbedeutend mit der angenommenen (realen) Distanz zwischen dem Ort, der durch den Ortsfaktor definiert wird (beispielsweise ein Anschlussort eines Verbrau- chers oder ein Bereich, in dem ein Verbraucher an die Masche angeschlossen ist) und dem Maschenstromregler. Zur Speicherung der berechneten Werte, können diese bevorzugt in einer Tabelle hinterlegt werden, wobei für jedes Segment eine eigene Tabelle hinterlegt werden kann, sodass eine erste Tabelle zur Eintragung von Werten des ersten Segments und eine zweite Tabelle zur Eintragung von Werten des zweiten Segments angelegt 10 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH werden kann. Die Tabellen können jeweils drei Spalten beinhalten, wobei in den drei Spalten ein lokaler Laststrom, der Ortsfaktor oder Anteilsfaktor und der Streckenfak- tor hinterlegt werden. Bei der Erstellung der Tabelle kann für den lokalen Laststrom zunächst der Wert null gespeichert werden. Dies liegt daran, dass das Verfahren in vorteilhafter Weise Laständerungen innerhalb der Masche identifizieren und berech- nen kann, ohne dass dafür die tatsächliche Last bekannt sein muss. Dies hat den Vorteil, dass das Verfahren ausgeführt werden kann, ohne dass dafür eine initiale Parametrisierung vorgenommen werden muss. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Regeln eines Stromsollwerts der regelbaren Strom-/ oder Spannungsquelle über zwei Spannungsvektoren auf, wobei einer der Spannungsvektoren in gleicher Richtung in Phase mit der Netzspannung ist und der andere der beiden Spannungsvektoren orthogonal zum ersten Spannungs- vektor verläuft. Die Regelung des Stromsollwerts kann hierbei mit den beiden Span- nungsvektoren erfolgen. Einer der Vektoren kann in Phase bzw. in gleicher Richtung wie die Netzspannung sein, wobei vorzugsweise der Ausgang eines Integrators oder eines Integrators und Proportionalgliedes die Amplitude dieser Komponente auf Ba- sis der Sollwertdifferenz des Wirkstromanteils des Sollwertes bestimmt (I oder PI- Regler). Der zweite Vektor kann orthogonal zum ersten und damit auch zur Netz- spannung sein, wobei weiter bevorzugt der Ausgang eines Integrators oder eines In- tegrators und Proportionalgliedes die Amplitude dieser Komponente auf Basis der Sollwertdifferenz des Blindstromanteils des Sollwertes einregelt (I oder PI-Regler). Die resultierende Stellgröße ist in der Regel eine Spannung, die der Spannungs- quelle (Voltage Source converter) übergeben wird. Diese ergibt sich hier insbeson- dere aus der vektoriellen Addition der beiden Komponenten. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln eines natürlichen Kopp- lungsstellenstroms auf. Wie bereits erwähnt kann es aufgrund starker Laständerun- gen oder Stromeinkopplungen an den Lastanschlüssen zu einem Lastanstieg oder Lastabfall in den Segmenten kommen. Um etwaige Lastanstiege oder Lastabfälle vorteilhaft ausgleichen zu können, kann mit dem Verfahren in vorteilhafter Weise ein lastausgleichender Kopplungsstellenstromsollwert bestimmt werden. Der Kopplungs- stellenstromsollwert gibt üblicherweise einen Sollwert für einen Kopplungsstellen- strom an. Dazu kann (zunächst) eine Änderung eines natürlichen 11 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Kopplungsstellenstroms ermittelt werden. Der natürliche Kopplungsstellenstrom stellt dabei in der Regel eine Stromänderung dar, die sich an der Kopplungsstelle des Ma- schenstromreglers bei direkter Kopplung ohne Einwirkung des Maschenstromreglers aufgrund einer Laständerung ergeben würde. Der natürliche Kopplungsstellenstrom berechnet sich insbesondere aus der Multiplikation des eingeregelten Kopplungsstel- lenstroms des Maschenstromreglers mit dem Quotienten des Spannungswerts der Spannungsquelle und der Schleifenimpedanz. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln einer Leitungsspan- nungsdifferenz in Abhängigkeit der Segmentimpedanz und einer natürlichen Kopp- lungsstellenstromänderung auf. Zur Ermittlung der Änderung des natürlichen Kopp- lungsstellenstroms, die auch als natürliche Kopplungsstellenstromänderung bezeich- net werden kann, kann der natürliche Kopplungsstellenstrom zu einem ersten Zeit- punkt und einem zweiten Zeitpunkt ermittelt werden. Aus der Differenz der beiden Werte kann die natürliche Kopplungsstellenstromänderung ermittelt werden. Die Lei- tungsspannungsänderung kann berechnet werden, indem das Produkt der natürli- chen Kopplungsstellenstromänderung und der Segmentimpedanz gebildet wird. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln einer Transformatorspan- nungsänderung in Abhängigkeit der Anschlussspannungsänderung und der Lei- tungsspannungsdifferenz auf. Bevorzugt kann eine erste Anschlussspannungsände- rung an den beiden Anschlusspunkten der Segmente ermittelt werden, indem die Spannung am Anschlusspunkt des ersten Segments zum ersten Zeitpunkt und die Spannung am Anschlusspunkt des ersten Segments zum zweiten Zeitpunkt ermittelt wird. Analog dazu kann weiter bevorzugt auch eine zweite Anschlussspannungsän- derung an dem Anschlusspunkt des zweiten Segments ermittelt werden. Auf Basis der beiden Anschlussspannungsänderung kann ein dominanter Lastwechsel be- stimmt werden. Dazu wird insbesondere (zunächst) bestimmt, in welchem Segment der Lastwechsel stattgefunden hat. Dies erfolgt vorzugsweise anhand der nachfol- genden Fallunterscheidung. Bei positiver werdendem Verbrauchsstrom über die Kopplungsstelle vom ersten Segment zum zweiten Segment kann bei Anstieg der ersten Anschlussspannungsänderung von einem Lastabfall im zweiten Segment aus- gegangen werden. Sinkt die erste Anschlussspannungsänderung, so kann von ei- nem Lastanstieg im ersten Segment ausgegangen werden. Bei negativer 12 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH werdendem Verbrauchsstrom über die Kopplungsstelle vom ersten Segment zum zweiten Segment kann bei Anstieg der zweiten Anschlussspannungsänderung von einem Lastabfall im ersten Segment ausgegangen werden. Sinkt die zweiten An- schlussspannungsänderung, so kann von einem Lastanstieg im zweiten Segment ausgegangen werden. Die Transformatorspannungsänderung ergibt sich insbeson- dere aus der Differenz der Anschlussspannungsänderung und der Leitungsspan- nungsdifferenz. Ausgehend von dieser Bestimmung kann (nun) ein Ausgleichsstrom berechnet werden. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln einer Laststromänderung in Abhängigkeit der Transformatorspannungsänderung und der Transformatorimpe- danz auf. Die Laststromänderung, die auch als dominante Laststromänderung be- zeichnet werden kann, ergibt sich insbesondere aus dem Quotienten der Transfor- matorspannungsänderung und der Transformatorimpedanz. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln eines Lastanteils in Ab- hängigkeit der natürlichen Kopplungsstellenstromänderung und der Laststromände- rung auf. Um in vorteilhafter Weise aus der Laststromänderung den Lastanteil am Kopplungspunkt zu erhalten, kann die natürliche Kopplungsstellenstromänderung durch die Laststromänderung geteilt werden. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln einer Lastallokation in Abhängigkeit des Lastanteils, der Schleifenimpedanz und der Segmentimpedanz auf. Die Lastallokation kann durch den Quotienten bestimmt werden, der sich aus der Multiplikation der Schleifenimpedanz mit der Lastallokation und der Segmentimpe- danz ergibt. Die Lastallokation gibt vorzugsweise analog zu den Anteilsfaktoren ei- nen Wertebereich zwischen null und eins an, wobei der Wert einem Ort oder Bereich innerhalb des ersten Segments entspricht. Der Wert von null entspricht dabei übli- cherweise dem Ort des Abgangs des ersten Segments und der Wert eins dem Ort am Anschluss des Maschenstromreglers an das erste Segment. Es kann für jede Lastallokation in den zuvor erläuterten (erstellen) Tabellen der Wert der detektierten Last eingetragen werden. Dazu kann der eingetragene Wert des lokalen Laststroms für die entsprechende Lastallokation aktualisiert werden. Wie bereits erwähnt kann das Verfahren Laständerungen detektieren, sodass die Tabellen bei erstmaliger 13 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Ausführung in der Regel den Wert null in der Spalte des lokalen Laststroms beinhal- ten. Durch die Aktualisierung der Tabellen kann in vorteilhafter Weise stets eine Än- derung der Last in den Teilbereichen nachgehalten werden. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln eines Abgangsstroms in Abhängigkeit der Lastallokation und der Laststromänderung auf. Aus den ermittelten Lasten kann der Kopplungsstellenstrom neu berechnet werden. Der Kopplungsstel- lenstrom ergibt sich in der Regel aus den Summen aller Einträge der Tabellen für den lokalen Laststrom. Aus dem berechneten Wert für den Kopplungsstellenstrom kann unter Verwendung des natürlichen Kopplungsstellenstroms (nun) eine Lastkor- rektur berechnet werden. Die Lastallokation kann aus dem Quotienten des Kopp- lungsstellenstroms und des natürlichen Kopplungsstellenstroms gebildet werden. Die berechnete Lastkorrektur kann zur Aktualisierung (nun) mit jedem Wert des lokalen Laststroms verrechnet werden, insbesondere indem jeder Wert der Tabellen mit der Lastkorrektur multipliziert wird. Aus den aktualisierten Werten der Tabelle können aus der Summe der multiplizierten Werte des lokalen Laststroms mit den jeweiligen Streckenfaktor ein erster Abgangsstrom und ein zweiter Abgangsstrom berechnet werden. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln eines Kopplungsstellen- stromsollwert in Abhängigkeit des natürlichen Kopplungsstellenstroms und des Ab- gangsstroms auf. Der durch den Maschenstromregler einzustellende lastausglei- chende Kopplungsstellenstromsollwert kann (nun) aus dem unbeeinflussten natürli- chen Kopplungsstellenstrom sowie der Hälfte der Differenz der beiden Abgangs- ströme bestimmt werden. Dazu kann der natürliche Kopplungsstellenstrom zu der Hälfte der Differenz der beiden Abgangsströme addiert werden. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch einen Maschenstromregler mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Der Ma- schenstromregler dient zum Regeln einer Spannung in einer Masche, wobei der Ma- schenstromregler eine regelbare Strom-/ oder Spannungsquelle aufweist und einge- richtet ist, ein hier beschriebenes Verfahren eigenständig auszuführen. Weiterhin kann der Maschenstromregler beispielsweise einzelne oder mehrere (oder sogar alle) der folgenden Elemente aufweisen: Anschlüsse zum Anschließen des 14 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Maschenstromreglers an bzw. in einer Masche, Eingänge und Ausgänge zum An- schließen von externen Sensoren oder Signalquellen, um Informationen über den Betriebszustand des Systems oder andere relevante Parameter, ein Netzteil zur Stromversorgung des Maschenstromreglers bzw. für dessen Elektronik, Signalverar- beitungskomponenten zur Verarbeitung und/oder Filterung der erfassten Signale, Schutzkomponenten oder Schutzmechanismen zum Schutz vor Überlastung, Über- spannung oder anderen Fehlfunktionen, Messeinheiten zum Erfassen von Messgrö- ßen in der Masche, Regler zur Regelung des Ausgangs des Maschenstromreglers, Aktoren zur Beeinflussung des Stromflusses in der Masche, wie beispielsweise Leis- tungstransistoren oder Leistungsschalter, Schnittstellen zur Kommunikation des Ma- schenstromreglers mit anderen Systemen oder Steuerungskomponenten, Rückkopp- lungsschleifen zur Rückkopplung und Anpassung von eingeregelten Werten des Stroms in der Masche. Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei der hier vorgestellten Maschenstromregler auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen. Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst. Das System dient zum Ermitteln von Messgrößen in einer Masche eines Niederspannungsnetzes und zum Regeln einer Spannung oder eines Stroms in der Masche, wobei das System einen Maschenstromregler aufweist. Außerdem weist das System eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln von Messgrößen in der Masche am Maschenstromregler auf. Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei der hier vorgestellten System auf- treten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Cha- rakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen. Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 17 gelöst. Die Verwendung weist eine Verwendung eines Maschenstromreglers in einer Masche eines Nieder- spannungsnetzes auf, wobei in der Masche außerhalb des Maschenstromreglers keine Messpunkte zum Ermitteln von Messgrößen für den Maschenstromregler 15 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH verwendet werden. Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei der hier vorgestellten Verwendung auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen. Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfin- dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines hier beschriebenen Verfahrens zum Ermitteln von Messgrößen in einer Ma- sche eines Niederspannungsnetzes, Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines vermaschten Niederspan- nungsnetzes, Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines hier beschriebenen Maschenstromreglers. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines hier be- schriebenen Verfahrens 100 zum Ermitteln von Messgrößen in einer Masche eines Niederspannungsnetzes. Die Reihenfolge, der mittels der Blöcke 101 und 102 darge- stellte Reihenfolge der Verfahrensschritte ist, grundsätzlich beispielhaft und kann sich so etwa bei einem regulären Betriebsauflauf des Verfahrens einstellen. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Verfahrensschritte zumindest teilweise parallel oder gleichzeitig durchgeführt werden können. Weiterhin denkbar ist, dass die Verfahrens- schritte unmittelbar hintereinander oder mit einem zeitlichen Abstand zueinander durchgeführt werden. Der Verfahrensschritt gemäß Block 101 kann beispielsweise im Rahmen einer Installation oder Inbetriebnahme des Maschenstromreglers ausgeführt werden. Der Verfahrensschritt gemäß Block 102 kann während des Betriebs des Ma- schenstromreglers mehrfach wiederholt durchgeführt werden. Insbesondere kann der 16 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Verfahrensschritt gemäß Block 102 viel häufiger ausgeführt werden als der Verfah- rensschritt gemäß Block 101. Das Verfahren 100 weist in einem ersten Schritt 101 ein Bereitstellen eines Ma- schenstromreglers in der Masche des Niederspannungsnetzes auf, wobei der Ma- schenstromregler eine regelbare Strom- / oder Spannungsquelle aufweist. In einem zweiten Schritt 102 weist das Verfahren 100 ein Ermitteln mindestens einer Mess- größe der Masche mit dem Maschenstromregler unter Verwendung der Strom-/ oder Spannungsquelle auf. Wie bereits erwähnt kommt das hier beschriebene Verfahren 100 in einer Masche eines Niederspannungsnetzes zum Einsatz. Eine beispielhafte Masche, in der das Verfahren zum Einsatz kommen kann, ist in Figur 2 gezeigt, da- her wird das Verfahren 100 im Folgenden weiter detailliert anhand Figur 2 beschrie- ben. Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften vermaschten Nie- derspannungsnetzes 1, das an einer Mittelspannungsleitung 3 angeschlossen ist. Zwischen dem Niederspannungsnetz 1 und der Mittelspannungsleitung 3 ist ein Transformator 5 zur Spannungstransformation vorgesehen. Ein Niederspannungs- netz 1 ist ein Stromnetz, das mit Niederspannung, üblicher Weise kleiner 1kV, arbei- tet, und meist in Verteilernetzen eingesetzt wird. Zur Verteilung der Spannung wird diese in der Regel zunächst in einem Mittelspannungsnetz über weite Strecken ver- teilt, bevor die Spannung über den Transformator 5 von der Mittelspannungsleitung 3 ins Niederspannungsnetz 1 gespeist wird. Das Niederspannungsnetz 1 kann als dreiphasiges Wechselstromnetz ausgebildet sein. In Niederspannungsnetzen existiert in der Regel die technische Möglichkeit eine Masche 7 zu bilden. Die Masche 7 dient dazu eine hohe Versorgungssicherheit zu gewährleisten, da etwaige Verbraucher so über einen alternativen Strang versorgt werden können. Zur Regelung des Stroms in der Masche 7 kann ein Maschenstrom- regler 9 installiert sein. Der Maschenstromregler 9 dient dazu ein Spannungsniveau des Niederspannungsnetzes 1 zu verändern. Durch eine Änderung des Spannungs- niveaus kann der Strom in der Masche 7 kontrolliert werden, da eine Einkopplung ei- ner Spannung eine Stromaufteilung in der Masche 7 verändert. Die Masche 7 kann mehrere Lastanschlüsse 11 aufweisen, an denen mehrere Verbraucher 13 und/oder 17 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Stromquellen 15, beispielsweise in Form von Photovoltaik-Anlagen oder Klein-Wind- kraft-Anlagen, angeschlossen sein können. Verbraucher 13 eines in einem Lastan- schluss 11 können beispielsweise Ein- oder Mehrfamilienhäuser oder Gewerbebe- triebe sein, wobei die Verbraucher 13 jeweils ein oder mehrere Stromquellen 15 auf- weisen können. Es kommt in der Regel vor, dass an einem Lastanschluss 11 eine Vielzahl an Verbrauchern 13 und/oder Stromquellen 15 angeschlossen sind. Auf- grund der Vielzahl an Verbrauchern 13 und/oder Stromquellen 15 kann es innerhalb des Niederspannungsnetzes 1 zu starken Laständerungen kommen, was im Extrem- fall zur Überlastung des Lastabgangs 11 oder der gesamten Masche 7 führen kann. Um dies zu verhindern kann der Maschenstromregler 9 den Stromfluss innerhalb der Masche 7 regeln. Wie bereits erwähnt kann der Maschenstromregler 9 dazu dienen, eine gleichmäßige Verteilung des Stromes in der Masche 7 zu gewährleisten. Dazu ist es notwendig, dass der Maschenstromregler 9 verschiedene Ströme, beispielsweise die Abgangs- ströme an den Ankopplungspunkten am Transformator 5 oder an verschiedenen Or- ten innerhalb der Masche 7, kennt bzw. ermitteln kann. Dazu kann der Maschen- stromregler 9 Mittel zur Strom- und Spannungsmessung, vorzugsweise für jede Phase der Masche 7, aufweisen. Um nun den einzukoppelnden Strom ermitteln zu können, werden mit dem Verfahren 100 beispielhaft diverse Messgrößen der Masche 7 unter Verwendung der Strom- / oder Spannungsquelle verwendet. Im nachfolgenden werden die diversen Messgrö- ßen erläutert. Das Verfahren 100 wird nachfolgend anhand des Maschenstromreg- lers 9 mit einer regelbaren Spannungsquelle beschrieben, allerdings ist das Verfah- ren 100 analog auch mit einem Maschenstromregler 9 mit einer regelbaren Strom- quelle ausführbar. In Figur 2 ist eine Schleife 17 gezeigt, die eine Stromflussrichtung angibt, die für das Verfahren 100 angenommen wird. Zunächst kann mit dem Verfahren 100 eine Schleifenimpedanz Z17 der Schleife 17 ermittelt werden. Um die Schleifenimpedanz Z17 zu ermitteln, kann die Spannungsquelle als Wechselspannungsquelle in Phase mit der Netzspannung der Masche 7 betrieben und so eingestellt werden, dass sich an der Kopplungsstelle des Maschenstromreglers 9 ein Strom von Null ergibt. 18 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Zusätzlich zur eingekoppelten Spannung, die eingestellt wurde, damit sich ein Strom von Null ergibt, kann eine erste Differenzspannung Ud9 durch die Spannungsquelle aufgebracht werden. Zunächst wird die erste Differenzspannung Ud9 als positive Spannung aufgebracht, sodass ein sich am Maschenstromregler 9 eingestellter ers- ter Stromwert I17 gemessen werden kann. Anschließend wird die erste Differenz- spannung Ud9 als negative Spannung aufgebracht und anschließend erneut der sich an dem Maschenstromregler 9 eingestellte erste Stromwert I17 gemessen. Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt werden, sodass sich mehrere erste Stromwerte I17 ergeben. Aus den sich ergebenden mehreren ersten Stromwerten I17 kann ein ers- ter Strommittelwert Ī17 gebildet werden. Die Schleifenimpedanz Z17 wird anhand fol- gender Formel aus dem Quotienten der Spannung Ud9 und des Strommittelwerts Ī 17 gebildet. ^ ^ _{^^ ^^} = Ī_^^ Diese Ermittlung kann auf allen drei Phasen gleichzeitig oder auch auf einzelnen Phasen nacheinander durchgeführt werden. Das Verfahren 100 bzw. die Ermittlung der Messgrößen wird bevorzugt für jede Phase separat ausgeführt und ist somit für einphasige und mehrphasige Maschen 7 geeignet. Zur Vereinfachung werden die nachfolgenden Beispiele lediglich anhand einer Phase erläutert, jedoch gelten sie für die übrigen Phasen analog. Die Masche 7 kann in ein erstes Segment 19 und ein zweites Segment 21 aufgeteilt werden, wobei beispielsweise das erste Segment 19 die Strecke zwischen dem Transformator 5 und einer Eingangsseite des Maschenstromreglers 9 und das zweite Segment 21 die Strecke zwischen dem Transformator 5 und einer Ausgangsseite des Maschenstromreglers 9 bildet. Die Schleifenimpedanz Z17 stellt die Summe aus einer Impedanz des ersten Seg- ments 19, die als erste Segmentimpedanz Z19 bezeichnet werden kann, und einer Impedanz des zweiten Segments 21, die als zweite Segmentimpedanz Z21 bezeich- net werden kann, dar. Zur Ermittlung der ersten und zweiten Segmentimpedanz Z19, Z21 kann die Spannungsquelle auf null Volt geregelt werden. Nun können eine 19 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Netzspannung U1 und ein Netzstrom I1 des Niederspannungsnetzes 1 ermittelt wer- den. Anschließend kann dem Maschenstromregler 9 ein Wert für einen Sollblind- strom Iqs vorgegeben werden. Sobald der Maschenstromregler 9 so eingeregelt wurde, dass sich der Sollblindstrom Iqs eingestellt hat, können die Netzspannung U1 und der Netzstrom I1 des Niederspannungsnetzes 1 erneut ermittelt und aus den er- mittelten Werten jeweils eine zweite Differenznetzspannung U1d und ein zweiter Dif- ferenznetzstrom I1d errechnet werden. Sobald die Differenznetzspannung U1d und der Differenznetzstrom I1d errechnet wurden, kann der Sollblindstrom Iqs wieder auf null gesetzt werden. Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt und aus den sich erge- benden mehreren Differenznetzspannungen U1d und Differenznetzströmen I1d jeweils ein Mittelwert für die Differenznetzspannung Ū1d und den Differenznetzstrom Ī1d ge- bildet werden. Anhand der folgenden Formel kann mit den ermittelten Messgrößen nun die erste Segmentimpedanz Z19 ermittelt werden. Die zweite Segmentimpedanz Z21 ergibt sich anhand der folgenden Formel aus der Differenz der Schleifenimpedanz Z17 und der ersten Segmentimpedanz Z19. ^_^^ = ^_^^ − ^_^^ Aus den ermittelten Mittelwerten der Differenznetzspannung Ū1d und des Differenz- netzstroms Ī1d kann anhand der nachfolgenden Formel eine Gesamtnetzimpedanz Z1 ermittelt werden. Die Gesamtnetzimpedanz Z1 kann nun verwendet werden, um eine Transformatorim- pedanz Z5 zu ermitteln. Dazu wird zunächst anhand der folgenden Formel eine lokale Segmentenparallelimpedanz Zsp aus den Parallelimpedanzen der ersten und zweiten Segmentimpedanz Z19, Z21 bestimmt. 20 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Die Transformatorimpedanz Z5 kann wie folgt nun aus dem Quotienten der Ge- samtnetzimpedanz Z1 und der ermittelten Segmentenparallelimpedanz Zsp bestimmt werden. Aus den zuvor ermittelten Messgrößen können weitere Kennwerte ermittelt werden, die zur Echtzeitberechnung der Lastsituation in der Masche 7 verwendet werden. Für die nachfolgenden Berechnungen werden die Segmente 19, 21 virtuell in Teilseg- mente 23, 23‘, 25, 25‘ aufgeteilt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das erste Segment 19 in erste Teilsegmente 23, 23‘ und das zweite Segment 21 jeweils zweite Teilsegmente 25, 25‘ zerlegt werden. Die Teilsegmente 23, 23‘, 25, 25‘ kön- nen gleich lang sein oder so bestimmt werden, dass sie variierenden Längen aufwei- sen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Teilsegmente 23, 23‘, 25, 25‘ unterschiedliche Längen aufweisen. Zum einen können sich die ersten Teilsegmente 23, 23‘ in ihrer Länge von den zweiten Teilsegmenten 25, 25‘ unterscheiden und zum anderen können die ersten Teilsegmente 23, 23‘ oder die zweiten Teilsegmente 25, 25‘ zueinander unterschiedliche Längen aufweisen, wobei die Summe der ersten Teilsegmente 23, 23‘ immer die Länge des ersten Segments 19 und die Summe der zweiten Teilsegmente 25, 25‘ immer die Länge des zweiten Segments 21 ergibt. Ebenfalls können die Teilsegmente 23, 23‘, 25, 25‘ variabel gewählt werden, bei- spielsweise insbesondere unabhängig von dem Ort eines Lastanschlusses 11. Be- vorzugt sind die Teilsegmente 23, 23‘, 25, 25‘ so gewählt, dass sich mindestens ein Lastanschluss 11 in einem der Teilsegmente 23, 23‘, 25, 25‘ befindet. Besonders be- vorzugt sind die Teilsegmente 23, 23‘, 25, 25‘ so gewählt, dass sich in jedem der Teilsegmente 23, 23‘, 25, 25‘ maximal ein Lastanschluss 11 befindet. Dies hat den Vorteil, dass die ermittelten Messgrößen für die jeweiligen Teilsegmente 23, 23‘, 25, 25‘ immer dem maximal einen Lastanschluss 11 zugeordnet werden können, der in dem jeweiligen Teilsegment 23, 23‘, 25, 25‘ liegt. 21 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH In Figur 2 ist das erste Segment 19 beispielhaft in die beiden Teilsemente 23, 23‘ und das zweite Segment 21 beispielhaft in die beiden Teilsegmente 25, 25‘ eingeteilt. Vorzugsweise werden die Segmente 19, 21 in mehr als zwei Teilsegmente unterteilt, wobei sich in der Praxis eine Einteilung in jeweils 5 bis 30 Teilsegmente als vorteil- haft erwiesen hat. Dies hat den Vorteil, dass eine Last innerhalb eines der Segmente 19, 21 genauer allokiert werden kann. Generell gilt, umso mehr Teilsegmente ein Segment aufweist, desto genauer kann eine Last innerhalb des Segments allokiert werden. Mit steigender Anzahl an Teilsegmenten steigt auch der Rechenbedarf der Ermittlung der Messgrößen innerhalb der Masche 7 bzw. der Teilsegmente 23, 23‘, 25, 25‘, weshalb sich besonders bevorzugt eine Einteilung eines Segments in zehn Teilsegmente als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Wie bereits erwähnt wird jedes der Segmente 19, 21 in Teilsegmente 23, 23‘, 25, 25‘ eingeteilt, wobei die Summe der Teilsegmente 23, 23‘, 25, 25‘ des jeweiligen Seg- ments 19, 21 wieder die Länge des jeweiligen Segments 19, 21 ergibt. Das heißt, dass für jedes Teilsegment 23, 23‘, 25, 25‘ ein relativer Anteilsfaktor A23, A25, A23‘, A25‘ zwischen null und eins angegeben werden kann, der der anteiligen, relativen Länge des Segments 19, 21 entspricht. Beispielsweise entspricht ein Teilsegment mit dem Anteilsfaktor 0,5 der Hälfte der Länge des entsprechenden Segments 19, 21. Die Einteilung der Segmente 19, 21 in Teilsegmente 23, 23‘, 25, 25‘ kann vorzugs- weise von der realen Länge des Segments 19, 21 abhängen, wobei die Anzahl an Teilsegmenten mit steigender Länge des Segments zunehmen kann. Weist ein Seg- ment beispielsweise eine Länge von einem Kilometer auf, so kann das Segment in zehn Teilsegmente mit einer Länge von jeweils 100 Metern eingeteilt werden. Bei entsprechend kürzeren Segmenten ist eine Einteilung des Segments in weniger Teil- bereiche ausreichend, wobei ein Teilsegment besonders bevorzugt mindestens eine Länge von 50 Metern aufweist. Dies hat den Vorteil, dass damit erreicht wird, dass in einem Teilsegment nur ein Verbraucher mit besonders hohem Leistungsbedarf liegt. Als ein Verbraucher mit besonders hohem Leistungsbedarf können mehrere Ein- oder Mehrfamilienhäuser mit jeweils mehreren Haushalten angesehen werden. Ein Verbraucher mit besonders hohem Leistungsbedarf kann beispielsweise auch ein Gewerbebetrieb sein. Ein Gewerbebetrieb weist in der Regel einen höheren Leis- tungsbedarf auf als beispielsweise ein Ein- oder Mehrfamilienhaus. 22 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Anhand der Anteilsfaktoren A23, A23‘, A25, A25‘ kann nun eine Teilsegmentimpedanz Z23, Z23‘, Z25, Z25‘ ermittelt werden. Dazu wird der jeweilige Anteilsfaktor A23, A23‘, A25, A25‘ wie folgt mit der jeweiligen Segmentimpedanz Z19, Z21 des jeweiligen Segments 19, 21 multipliziert. ^_^^^ = ^_^^ ∗ ^_^^ Die Berechnung der Teilsegmentimpedanzen Z23‘, Z25, Z25‘ der übrigen Teilsegmente 23‘, 25, 25‘ kann analog erfolgen. Alternativ kann die Teilsegmentimpedanz Z23 bei- spielsweise wie folgt berechnet werden. ^_^^ = ^1 − ^_^^^^ ∗ ^_^^ Aus den berechneten Teilsegmentimpedanzen Z23, Z23’, Z25, Z25’ können nun für je- des Teilsegment Streckenfaktoren SF(A23), SF(A23‘), SF(A25), SF(A25‘) berechnet wer- den. Dazu wird beispielsweise für den Streckenfaktor SF(A23) des Teilsegments 23 eine Teilsegmentenparallelimpedanz Z23p durch die Teilsegmentimpedanz Z23‘ des Teilsegments 23‘ geteilt. Mit der nachfolgenden Formel wird beispielhaft der Stre- ckenfaktor SF(A23) des Teilsegments 23 berechnet. Der Streckenfaktor SF(Ax) dient als dimensionslose Kenngröße dazu zu bestimmen, welcher Anteil eines Laststroms einer Last, die in einem Teilsegment 23, 23‘, 25, 25‘ bzw. an dem jeweiligen virtuellen Ort, der durch die Anteilsfaktoren A23, A23‘, A25, A25‘ definiert werden kann, angeschlossen ist, am Installationsort des Maschenstromreg- lers 9 natürlicherweise, also ohne Beeinflussung durch den Maschenstromregler selbst, fließen würde. Die Streckenfaktoren SF(Ax) bleiben vorzugsweise bei unver- änderten Impedanzen gleich. 23 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Zur Speicherung der berechneten Werte, können diese in einer Tabelle Tx hinterlegt werden, wobei für jedes Segment 19, 21 eine eigene Tabelle T19, T21 hinterlegt wer- den kann, sodass eine erste Tabelle T19 zur Eintragung von Werten des ersten Seg- ments 19 und eine zweite Tabelle T21 zur Eintragung von Werten des zweiten Seg- ments 21 angelegt wird. Die Tabellen T19, T21 können jeweils drei Spalten beinhalten, wobei in den drei Spalten ein lokaler Laststrom IAx, der Anteilsfaktor Ax und der Stre- ckenfaktor SF(Ax) hinterlegt werden. Bei der Erstellung der Tabelle kann für den loka- len Laststrom IAx zunächst der Wert null gespeichert werden. Dies liegt daran, dass das Verfahren 100 Laständerungen innerhalb der Masche 7 identifiziert und berech- nen kann, ohne dass dafür die tatsächliche Last bekannt sein muss. Dies hat den Vorteil, dass das Verfahren 100 ausgeführt werden kann, ohne dass dafür eine initi- ale Parametrisierung vorgenommen werden muss. Wie bereits erwähnt kann es aufgrund starker Laständerungen oder Stromeinkopp- lungen an den Lastanschlüssen 11 zu einem Lastanstieg oder Lastabfall in den Seg- menten 19, 21 kommen. Um etwaige Lastanstiege oder Lastabfälle ausgleichen zu können, kann mit dem Verfahren 100 nun ein lastausgleichender Kopplungsstellen- stromsollwert I9s bestimmt werden. Der Kopplungsstellenstromsollwert I9s gibt einen Sollwert für einen Kopplungsstellenstrom I9 an. Dazu kann zunächst eine Änderung eines natürlichen Kopplungsstellenstroms I9n ermittelt werden. Der natürliche Kopp- lungsstellenstrom I9n stellt eine Stromänderung dar, die sich an der Kopplungsstelle des Maschenstromreglers 9 bei direkter Kopplung ohne Einwirkung des Maschen- stromreglers 9 aufgrund einer Laständerung ergeben würde. Der natürliche Kopp- lungsstellenstrom I9n berechnet sich wie folgt aus dem eingeregelten Kopplungsstel- lenstrom I9 des Maschenstromreglers 9, dem Spannungswert Uq der Spannungs- quelle und der Schleifenimpedanz Z17. Zur Ermittlung der Änderung des natürlichen Kopplungsstellenstroms I9n, die auch als natürliche Kopplungsstellenstromänderung Id9n bezeichnet werden kann, kann der natürliche Kopplungsstellenstrom I9n zu einem ersten Zeitpunkt T1 und einem zweiten 24 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Zeitpunkt T2 ermittelt werden. Die nachfolgende Berechnung der Differenz beider Werte ergibt die natürliche Kopplungsstellenstromänderung Id9n. ^_^^^ = ^_^^^^_^^ − ^_^^^^_^^; Zusätzlich zur Ermittlung der natürlichen Kopplungsstellenstromänderung Id9n kann eine erste Anschlussspannungsänderung U19d, U21d an den beiden Anschlusspunk- ten der Segmente 19, 21 ermittelt werden, indem die Spannung am Anschlusspunkt des ersten Segments 19 zum Zeitpunkt T1 und die Spannung am Anschlusspunkt des ersten Segments 19 zum Zeitpunkt T2 ermittelt wird. Analog dazu kann auch eine zweite Anschlussspannungsänderung U21d an dem Anschlusspunkt des zweiten Seg- ments 21 ermittelt werden. Auf Basis der beiden Anschlussspannungsänderung U19d, U21d kann ein dominanter Lastwechsel bestimmt werden. Dazu wird zunächst be- stimmt in welchem Segment der Lastwechsel stattgefunden hat. Dies erfolgt bei- spielsweise anhand der nachfolgenden Fallunterscheidung. Bei positiver werdendem Verbrauchsstrom über die Kopplungsstelle vom ersten Seg- ment 19 zum zweiten Segment 21 wird bei Anstieg der ersten Anschlussspannungs- änderung U19d von einem Lastabfall im zweiten Segment 21 ausgegangen. Sinkt die erste Anschlussspannungsänderung U19d, so wird von einem Lastanstieg im ersten Segment 19 ausgegangen. Bei negativer werdendem Verbrauchsstrom über die Kopplungsstelle vom ersten Segment 19 zum zweiten Segment 21 wird bei Anstieg zweiten Anschlussspannungsänderung U21d von einem Lastabfall im ersten Segment 19 ausgegangen. Sinkt die zweiten Anschlussspannungsänderung U21d, so wird von einem Lastanstieg im zweiten Segment 21 ausgegangen. Ausgehend von dieser Bestimmung kann nun ein Ausgleichsstrom I9d berechnet wer- den. Nachfolgend kann der Ausgleichsstrom I9d anhand der Messwerte des ersten Segments 19 berechnet werden, allerdings gelten die nachfolgenden Schritte analog für das zweite Segment. 25 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Zunächst wird aus dem Produkt der natürlichen Kopplungsstellenstromänderung Id9n und der Segmentimpedanz Z19 eine Leitungsspannungsänderung Udl berechnet. ^_^^ = ^_^^^ − ^_^^ Aus der Leitungsspannungsänderung Udl und der ersten Anschlussspannungsände- rung U19d ergibt sich eine Transformatorspannungsänderung U5d. ^_^^ = ^_^^^ − ^_^^ Die dominante Laststromänderung I7d ergibt sich nun aus der Transformatorspan- nungsänderung U5d und der Transformatorimpedanz Z5. ^ ^ = _{^^ ^^ ^^} Um aus der Laststromänderung I7d den Lastanteil Rx am Kopplungspunkt zu erhal- ten, wird die natürlichen Kopplungsstellenstromänderung Id9n durch die Laststromän- derung I7d geteilt. Mit der folgenden Formel lässt sich anhand des Lastanteils Rx, der Schleifenimpe- danz Z17 und der Segmentimpedanz Z19 eine Lastallokation ARx bestimmen. Die Lastallokation ARx gibt analog zu den Anteilsfaktor A23, A23‘, A25, A25‘ einen Wer- tebereich zwischen null und eins an, wobei der Wert einem Ort innerhalb des ersten Segments 19 entspricht. Der Wert von null entspricht dabei dem Ort des Abgangs des ersten Segments 19 und der Wert eins dem Ort am Anschluss des Maschen- stromreglers 9 am ersten Segment 19. Die Lastallokation ARx kann nun in die zuvor beschriebene Tabelle T19, T21 eingetragen werden. Dazu wird der eingetragene Wert 26 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH des lokalen Laststroms IAx für die entsprechende Lastallokation ARx aktualisiert. Wie bereits erwähnt detektiert das Verfahren 100 Laständerungen, sodass die Tabellen T19, T21 bei erstmaliger Ausführung den Wert null in der Spalte des lokalen Last- stroms IAx beinhalten. Die Aktualisierung des lokalen Laststroms IAx wird wie folgt be- rechnet. Durch die Aktualisierung der Tabellen T19, T21 kann stets eine Änderung der Last in den Teilbereichen 23, 23‘, 25, 25‘ nachgehalten werden. Aus den ermittelten Lasten kann der Kopplungsstellenstrom I9 neu berechnet werden. Der Kopplungsstellen- strom I9 ergibt sich aus den Summen aller Einträge der Tabellen T19, T21 für den loka- len Laststrom IAx und kann wie folgt gebildet werden. Dabei steht n für alle Einträge der ersten Tabelle T19 und m für alle Einträge der zweiten Tabelle T21. Aus dem berechneten Wert für den Kopplungsstellenstrom I9 kann unter Verwendung des natürlichen Kopplungsstellenstroms I9n wie folgt nun eine Lastkorrektur DI berechnet werden. ^ * = _{^ + ^^^^^^} Die berechnete Lastkorrektur DI wird zur Aktualisierung nun mit jedem Wert des loka- len Laststroms IAx verrechnet, indem jeder Wert der Tabellen T19, T21 mit der Lastkor- rektur multipliziert wird. ^_#"$^_!"% ← ^_#"$^_!"% ∗ *₊ Aus den aktualisierten Werten kann aus der Summe der Werte des lokalen Last- stroms der Tabellen T19, T21 folgendermaßen ein erster Abgangsstrom I19 und ein zweiter Abgangsstrom I21 berechnet werden. 27 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Der durch den Maschenstromregler 9 einzustellende lastausgleichende Kopplungs- stellenstromsollwert I9s kann wie folgt nun aus dem unbeeinflussten natürlichen Kopplungsstellenstrom I9n sowie der Hälfte der Differenz der beiden Abgangsströme I19, I21 bestimmt werden. ^ ^ _^^ − ^_{^^ ^^} = ^_^^ + 2 Wie bereits erwähnt kann das Verfahren 100 die Messwerte auch mit separater Be- stimmung von Real- und Imaginärteil ermitteln. In diesem Fall könnten die zuvor ge- nannten Verfahrensschritte des Verfahren 100 eine Wirkleistung und eine Blindleis- tung separat ermitteln. Dies hätte den Vorteil, dass dadurch eine genauere Ermittlung der Messgrößen möglich wird. Das zuvor beschriebene Verfahren 100 zur Ermittlung von Messgrößen in der Ma- sche 7 arbeitet iterativ, vorzugsweise rein iterativ. Darunter wird verstanden, dass das Verfahren 100 einen Lastzustand der Masche 7 beibehält, ohne den genauen Lastzustand der Masche 7 zu benötigen. Dies hat den Vorteil, dass das Verfahren 100 ohne Initialisierung und ohne die Eingabe etwaiger Messwerte in der Masche 7 auskommt. Daher werden zur Durchführung des Verfahrens 100 keine externen Messwerte bzw. Messpunkte in der Masche 7 benötigt. Wie bereits beschrieben wird das Verfahren 100 von dem Maschenstromregler 9 durchgeführt. In der Regel wird eine Masche 7 bzw. die Leitungen der Masche 7 an denen der Maschenstromregler 9 eingebaut wird, schwarz geschaltet, sodass kein Strom fließt. Wenn der Maschenstromregler 9 dann in Betrieb genommen wird, kann das Verfahren 100 ausgeführt werden. Da bei Inbetriebnahme des Maschenstrom- reglers 9 in der Masche 7 in der Regel keine Überlastsituation vorliegt, ist das 28 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Verfahren 100 in der Lage den Lastzustand zu halten, sodass es zu keiner Überlast- situation kommen kann. Das Verfahren 100 reagiert demnach auf Änderungen inner- halb der Masche 7. Die Änderungen werden, wie zuvor beschrieben, durch die Er- mittlung der diversen Messgrößen ermittelt. Das Verfahren 100 reagiert auf etwaige Änderungen mit einem ausgleichenden Kopplungsstellenstrom I9. In einer bevorzug- ten Ausführungsform des Verfahrens 100 wird der lastausgleichende Kopplungsstel- lenstrom I9 nur dann geändert, wenn das Verfahren 100 eine Änderung der Messgrö- ßen in der Masche 7 detektiert. Wie bereits erwähnt wird das Verfahren 100 von dem Maschenstromregler 9 ausge- führt. Ein beispielhafter Maschenstromregler 9, der geeignet ist das Verfahren 100 auszuführen ist in Figur 3 gezeigt. Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Systems 27 mit einem hier beschriebenen Maschenstromregler 9. Der Maschenstromregler 9 weist eine eingekoppelte Spannungsquelle 29 auf, die über eine Bestimmungseinheit 31 regelbar ist. Anstelle der Spannungsquelle 29 kann ebenfalls eine Stromquelle vorgesehen sein. Die Spannungsquelle 29 weist dazu ein leistungsbidirektionales Netzteil 33 auf. Der Maschenstromregler 9 ist in Serie mit den drei Phasen der Ma- sche 7 geschaltet. Die Bestimmungseinheit 31 ist ebenfalls mit den drei Phasen der Masche 7 verbunden und weist dazu jeweils eine Strom- und Spannungsmessein- richtung 35 je Phase auf. Außerdem ist die Bestimmungseinheit 31 über eine erste Verbindungsleitung 37 mit der Spannungsquelle 29 verbunden. Über die erste Ver- bindungsleitung 37 liefert die Bestimmungseinheit 31 der Spannungsquelle 29 einen Sollwert der Spannung, die eingekoppelt werden soll, um den Sollwert für den last- ausgleichenden Kopplungsstellenstrom I9s zu erzielen. Für den Fall, dass anstelle der Spannungsquelle 29 eine Stromquelle vorgesehen ist, liefert die Bestimmungseinheit 31 über die erste Verbindungsleitung 37 den lastausgleichenden Kopplungsstellen- strom I9s, der eingekoppelt werden soll. Über eine zweite Verbindungsleitung 39 ist die Bestimmungseinheit 31 mit dem Netzteil 33 verbunden über die die Bestim- mungseinheit 31 den Sollblindstrom Iqs ans Netzteil 33 liefert. Der Maschenstromregler 9 weist einen inneren Regelkreis auf, der den Spannungs- sollwert an die Spannungsquelle 29 liefert. Mit dem Spannungssollwert wird der 29 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Sollwert für den lastausgleichenden Kopplungsstellenstrom I9s erzielt werden. Über die Strom- und Spannungsmesseinrichtung 35 erhält die Bestimmungseinheit 31 re- gelmäßig die eingekoppelten Messgrößen, sodass stets ermittelt werden kann, ob der Sollwert für den lastausgleichenden Kopplungsstellenstrom I9s erreicht wurde. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der innere Regelkreis eine Aktualisierungs- rate von 100µs auf. Zur Ermittlung des lastausgleichenden Kopplungsstellenstroms I9s weist der Ma- schenstromregler 9 einen äußeren Regelkreis auf. Bevorzugt ist der äußere Regel- kreis ein offener Regelkreis. Der äußere Regelkreis liefert einen Wert für den lastaus- gleichenden Kopplungsstellenstrom I9s, welcher vom inneren Regelkreis als Ein- gangsgröße verwendet wird. Der innere Regelkreis kann bevorzugt als Stromregler ausgeführt sein. Der Stromregler bedient mit seinem Stellwert die Spannungsquelle (Aktor, Voltage Source converter) und regelt auf den lastausgleichenden Kopplungs- stellenstroms I9s, den er von der äußeren Regelschleife erhält, ein. Dieser Stromreg- ler hat eine hohe Aktualisierungsrate und hält somit den Strom der über den die Netzkupplung darstellenden Maschenstromregler auf dem vorgegeben Wert auch bei Laständerungen im Netz. Dieses ist von wesentlichem Vorteil, da dadurch eine Über- lastung der Koppelstelle aktiv verhindert wird. Die Regelung des Stromes erfolgt mit zwei Spannungsvektoren, einer der Vektoren ist in Phase bzw. in gleicher Richtung wie die Netzspannung wobei der Ausgang eines Integrators oder eines Integrators und Proportionalgliedes die Amplitude dieser Komponente auf Basis der Sollwertdif- ferenz der Wirkstromanteils des Sollwertes bestimmt (I oder PI-Regler). Der zweite Vektor ist orthogonal zum ersten und damit auch zur Netzspannung wobei der Aus- gang eines Integrators oder eines Integrators und Proportionalgliedes die Amplitude dieser Komponente auf Basis der Sollwertdifferenz der Blindstromanteils des Soll- wertes einregelt (I oder PI-Regler). Die resultierende Stellgröße ist eine Spannung die der Spannungsquelle (voltage source converter) übergeben wird. Diese ergibt sich aus der vektoriellen Addition der beiden Komponenten. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der äußere Regelkreis eine Aktualisie- rungsrate von 100ms auf. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist der äu- ßere Regelkreis ein Beobachtungs- oder Schätzglied auf, das eine Schätzung für den lastausgleichenden Kopplungsstellenstrom I9s abgibt. 30 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH In Figur 2 ist der Maschenstromregler 9 lediglich schematisch als in der Mitte der Ma- sche 7 dargestellt, sodass die beiden Segmente 19, 21 gleichlang sind. Das Verfah- ren 100 ermöglicht es jedoch, dass der Maschenstromregler 9 an einer beliebigen Stelle in der Masche 7 installiert wird. Dadurch, dass der Maschenstromregler 9 we- der initialisiert werden muss noch externe Messpunkte innerhalb der Masche 7 benö- tigt, kann er an jeder beliebigen Stelle installiert und in Betrieb genommen werden. Wie bereits erwähnt reagiert der Maschenstromregler 9 auf Änderungen innerhalb der Masche 7, die mit dem hier beschriebenen Verfahren 100 an jeder Stelle der Ma- sche 7 unabhängig vom Installationsort des hier beschriebenen Maschenstromreg- lers 9 ermittelt werden können. Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass mit dem hierbeschriebenen Ver- fahren 100 Messgrößen in der Masche 7 auf besonders einfache Weise ermittelt wer- den können, insbesondere ohne dass dafür dezentrale bzw. in der Masche 7 verteilt angeordnete (zusätzliche) Messeinheiten benötigt werden, sodass insbesondere keine umfangreichen Umbaumaßnahmen innerhalb der Masche 7 notwendig sind. Darüber hinaus wird insbesondere ermöglicht, dass eine möglichst hohe Versor- gungssicherheit eines Niederspannungsnetztes 1 erreicht wird, indem die Strom- flüsse in der Masche 7 auf vorteilhaft einfache Weise gesteuert werden, vorzugs- weise ohne dass dafür umfangreiche Umbaumaßnahmen innerhalb der Masche 7 notwendig sind. Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei da- rauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungs- beispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen an- derer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugs- zeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. 31 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Bezugszeichenliste 1 Niederspannungsnetz 3 Mittelspannungsleitung 5 Transformator 7 Masche 9 Maschenstromregler 11 Lastanschluss 13 Verbraucher 15 Stromquelle 17 Schleife 19 erstes Segment 21 zweites Segment 23 erste Teilsegmente 25 zweite Teilsegmente 27 System 29 Spannungsquelle 31 Bestimmungseinheit 33 Netzteil 35 Strom- und Spannungsmesseinrichtung 37 erste Verbindungsleitung 39 zweite Verbindungsleitung 100 Verfahren 101 erster Verfahrensschritt 102 zweiter Verfahrensschritt Z17 Schleifenimpedanz Ud1 erste Differenzspannung I17 erster Stromwert I17‘ erster Strommittelwert R17 Realteil Schleifenimpedanz 32 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH X17 Imaginärteil Schleifenimpedanz Z19 erste Segmentimpedanz Z21 zweite Segmentimpedanz U1 Netzspannung I1 Netzstrom Iqs Sollblindstrom U1d Differenznetzspannung I1d Differenznetzstrom Ū1d Mittelwert der Differenznetzspannung Ī1d Mittelwert des Differenznetzstrom Z1 Gesamtnetzimpedanz Zsp Segmentenparallelimpedanz Z5 Transformatorimpedanz A23 Anteilsfaktor der Teilsegmente (Lok_rel) Z23 Teilsegmentimpedanz SF(Ax) Streckenfaktor I9 Kopplungsstellenstrom I9n natürlicher Kopplungsstellenstrom Id9n natürliche Kopplungsstellenstromänderung U19d erste Anschlussspannungsänderung U21d zweite Anschlussspannungsänderung Udl Leitungsspannungsänderung U5d Transformatorspannungsänderung I7d Laststromänderung Rx Lastanteil Ax Lastallokation IAx Laststrom T19 erste Tabelle T21 zweite Tabelle DI Lastkorrektur I19 erster Abgangsstrom I21 zweiter Abgangsstrom 33 2022P00039 WO

Claims

Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Patentansprüche 1. Verfahren (100) zum Ermitteln von Messgrößen in einer Masche (7) eines Nie- derspannungsnetzes (1), wobei das Verfahren (100) die folgenden Schritte auf- weist: Bereitstellen eines Maschenstromreglers (9) in einer Masche (7) eines Niederspannungsnetzes (1), wobei der Maschenstromregler (9) eine regelbare Strom-/ oder Spannungsquelle (29) aufweist; und Ermitteln mindestens einer Messgröße der Masche (7) mit dem Ma- schenstromregler (9) unter Verwendung der Strom-/ oder Spannungsquelle (27). 2. Verfahren (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verfahren (100) den folgenden Schritt aufweist: Ermitteln einer Schleifenimpedanz. 3. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ver- fahren (100) den folgenden Schritt aufweist: Ermitteln mindestens einer Segmentimpedanz in Abhängigkeit der Schleifenimpedanz. 4. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ver- fahren (100) den folgenden Schritt aufweist: Ermitteln einer Transformatorimpedanz. 5. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ver- fahren (100) die folgenden Schritte aufweist: Bestimmten eines virtuellen Ortsfaktors eines in der Masche (7) ange- schlossenen Lastanschlusses (11); und Ermitteln mindestens eines Streckenfaktors in Abhängigkeit des Orts- faktors und der Segmentimpedanz. 6. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ver- fahren (100) den folgenden Schritt aufweist: 34 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Regeln eines Stromsollwerts der regelbaren Spannungsquelle über zwei Spannungsvektoren, wobei einer der Spannungsvektoren in gleicher Richtung in Phase mit der Netzspannung ist und der andere der beiden Span- nungsvektoren orthogonal zum ersten Spannungsvektor verläuft. 7. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ver- fahren (100) den folgenden Schritt aufweist: Ermitteln eines natürlichen Kopplungsstellenstroms. 8. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ver- fahren (100) den folgenden Schritt aufweist: Ermitteln einer Leitungsspannungsdifferenz in Abhängigkeit der Seg- mentimpedanz und einer natürlichen Kopplungsstellenstromänderung. 9. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ver- fahren (100) den folgenden Schritt aufweist: Ermitteln einer Transformatorspannungsänderung in Abhängigkeit ei- ner Anschlussspannungsänderung und der Leitungsspannungsdifferenz. 10. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ver- fahren (100) den folgenden Schritt aufweist: Ermitteln einer Laststromänderung in Abhängigkeit der Transformator- spannungsänderung und der Transformatorimpedanz. 11. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ver- fahren (100) den folgenden Schritt aufweist: Ermitteln eines Lastanteils in Abhängigkeit der natürlichen Kopplungs- stellenstromänderung und der Laststromänderung. 12. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ver- fahren (100) den folgenden Schritt aufweist: Ermitteln einer Lastallokation in Abhängigkeit des Lastanteils, der Schleifenimpedanz und der Segmentimpedanz. 13. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ver- fahren (100) den folgenden Schritt aufweist: 35 2022P00039 WO Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Ermitteln eines Abgangsstroms in Abhängigkeit der Lastallokation und der Laststromänderung. 14. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ver- fahren (100) den folgenden Schritt aufweist: Ermitteln eines Kopplungsstellenstromsollwerts in Abhängigkeit des na- türlichen Kopplungsstellenstroms und des Abgangsstroms. 15. Maschenstromregler (9) zum Regeln einer Spannung in einer Masche (7), wo- bei der Maschenstromregler (9) eine regelbare Strom-/ oder Spannungsquelle (29) aufweist und eingerichtet ist, ein Verfahren (100) nach den Ansprüchen 1 bis 14 eigenständig auszuführen. 16. System (27) zum Ermitteln von Messgrößen in einer Masche (7) eines Nieder- spannungsnetzes (1) und zum Regeln einer Spannung in der Masche (7), wobei das System (27) aufweist: einen Maschenstromregler (9) mit einer Bestimmungseinheit (29) zum Ermitteln von Messgrößen in der Masche (7) am Maschenstromregler (9). 17. Verwendung eines Maschenstromreglers (9) in einer Masche (7) eines Nieder- spannungsnetzes (1), wobei in der Masche (7) außerhalb des Maschenstrom- reglers (9) keine Messpunkte zum Ermitteln von Messgrößen für den Maschen- stromregler (9) verwendet werden. 36 2022P00039 WO