Projektinhalte
Die Ausgangssituation
Niederspannungsnetzen (NS-Netze) wird eine Schlüsselrolle beim Gelingen der Energie-, Wärme- und Mobilitätswende zugesprochen. Die steigende Anzahl dezentraler Energieerzeugungsanlagen und die voranschreitende Installation flexibler Verbrauchsanlagen, insbesondere Elektrofahrzeuge und Wärmepumpen, erfordert zukünftig ein aktives bzw. automatisiertes Netzmanagement in dieser Netzebene.
Das Ziel
Was sind kritische Netzsituationen und wie kann das Projekt DIGITECHNETZ helfen, diese zu vermeiden?
Ohne die zeitliche Koordination von Verbrauch und Erzeugung kommen Niederspannungsnetze mit einer hohen Durchdringung von leistungsintensiven Anlagen an ihre Grenzen. Kritische Netzsituationen können entstehen, wenn zur Mittagszeit bei hoher Einspeisung durch PV-Anlagen wenig Energie vor Ort verbraucht wird. Ebenso problematisch kann ein hoher Energiebezug durch Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge in den Abendstunden sein. Sowohl eine zu hohe Stombelastung der Netzbetriebsmittel als auch die Verletzung des idealen Spannungsbandes können die Versorgungssicherheit beeinflussen - man spricht dann von einem Netzengpass.
Das Projekt DIGITECHNETZ verbessert zunächst die Beobachtbarkeit der Netze, indem der Netzzustand festgestellt und anschließend verbessert wird. Dabei kommen sowohl Prognosedaten als auch Messdaten aus verschiedenen Quellen zum Einsatz. Neue Digitalisierungstechnologien und innovative Algorithmen kommen sowohl beim Betrieb der Niederspannungsnetze als auch bei der Informationsbeschaffung und -verarbeitung zum Einsatz.
Die Umsetzung
Die zentrale Koordination soll durch eine im Rahmen des Projektes entwickelte Diensteplattform umgesetzt werden. Diese stellt sowohl grundlegende Funktionalitäten als aus unterschiedliche Management-Funktionen bereit. Sie ist über eine Vielzahl von Kommunikationskanälen mit Umsystemen, wie zum Beispiel der Netzleitstelle, verknüpft. Auch dezentralen Einsatzkräften soll über eine Visualisierungsoberfläche Zugang zu den Plattform-Daten ermöglicht werden. Des Weiteren soll die Netzplanung von einer verbesserten Datengrundlage profitieren.
Das Projekt lässt sich in drei Umsetzungsstufen gliedern: simulative Untersuchungen, Hardware-In-The-Loop Tests und Feldtests. Nach dem Abschluss des Projektes und der erfolgreich nachgewiesenen Funktionsfähigkeit der Plattform und ihrer Dienste werden die Ergebnisse zur Unterstützung des Operativbetriebs von Niederspannungsnetzen eingesetzt.
Die auf der Plattform implementierten Dienste greifen hierarchisch ineinander. Dabei stellen die Basisdienste grundlegende Funktionalitäten zur Verfügung. Mehrwertdienste hingegen bereiten die von den HEO*-Diensten getroffenen Entscheidungen vor bzw. nach. Auch abgesetzte Dienste für Büro- und Tablett-Anwendungen werden im Projekt entwickelt.
* HEO ... Höhere Entscheidung und Optimierung
