VIVAVIS – Decoding the furure

Kapazitätsoptimierung von VIVAVIS für das Stromverteilnetz von morgen

Ettlingen, 18.12.2019 – Betreiber von Mittelspannungsnetzen werden sich zunehmend mit Engpässen und Schwankungen durch Erneuerbare Energien und Elektromobilität auseinandersetzen müssen. Mit den intelligenten Lösungen der VIVAVIS Kapazitätsoptimierung wird der Netzbetrieb der Zukunft ermöglicht und gesichert.

Um die Netze von morgen zu beherrschen, wird sich das Netzleitsystem hin zu einem Kapazitätsoptimierungssystem entwickeln. Ziel ist, Engpässe oder Schwankungen im Stromverteilnetz zu beheben oder gar nicht erst aufkommen zu lassen. Es ist unabdingbar, die Volatilität im Netz genau zu kennen um besser agieren können.

Zukünftig werden Millionen von smarten Komponenten im Internet der Dinge (IoT) miteinander verbunden sein und die Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit ermöglichen. Und das unter den strengen Sicherheitsrichtlinien der Energiewirtschaft als kritische Infrastruktur. Benötigt werden verlässliche Werkzeuge zur Netzoptimierung mit der Aufgabe, die Volatilität in Nieder-und Mittelspannungsnetzen zu beherrschen, die durch die Integration erneuerbarer Energieerzeuger und die Elektromobilität entsteht.

Lösungsansätze für den Netzbetrieb

Heute sind neben dem Leitsystem passende Fernwirk- und Automatisierungstechnik, Schutztechnik, Metering- und Asset Management Systeme etabliert. Der Ausrüstungsgrad im Verteilnetz wird jedoch rasant steigen, neue IoT-Sensoren werden zusätzliche Daten beschaffen und helfen den aktuellen Netzzustand noch besser einzuschätzen, zu prognostizieren und genauer zu steuern. Um die Netze stabil und sicher betreiben – die Netzkapazität zu optimieren – bieten die Lösungen der VIVAVIS Kapazitätsoptimierung viele Ansätze:

Zustandserkennung – Fernwirk- und Automatisierungstechnik, intelligente Messsysteme und neuartige IoT-Sensorik in der Schaltanlage (z.B. zur Temperaturüberwachung) bilden den Zustand des Netzes im Leitsystem ab. Es berechnet Auslastungen und Leistungsflüsse, ermöglicht das Verschneiden mit Daten aus dem Geoinformationssystem (GIS) und den Wettervorhersagen über genormte Schnittstellen.

Dezentrale Erzeugung – Die Dynamik im Netz steigt. Mögliche Risiken müssen erkannt werden, um vorausschauend und schnell einzugreifen zu können. Dies gelingt, wenn dezentrale Erzeuger mit dem Netzleitsystem verbunden und die Einspeiseleistung steuerbar ist. Netzstabilitätsmanagement, Smart Meter Gateways (SMGW) und Steuerboxen werden das ermöglichen.

Abstimmungskaskade und Redispatch – Künftig werden Redispatch-Prozesse nicht nur auf die Unterstützung der Verteilnetzbetreiber angewiesen sein, sondern jeder Netzbetreiber wird für die Systemsicherheit seines Netzes verantwortlich sein und dazu mit übergeordneten und benachbarten Netzbetreibern in Sicherheitsbelangen eng zusammenarbeiten müssen. Das Netzleitsystem muss dazu den automatisierten/manuellen Anstoß und die Durchführung der sogenannten Abstimmungskaskade nach VDE-AR-4140, und zwar in der geforderten Zeit, ermöglichen.

Elektromobilität – Die Anzahl der Elektrofahrzeuge nimmt zu – und die Fahrzeuge werden meist zur gleichen Zeit aufgeladen: tagsüber an der Arbeitsstelle oder nachts am Wohnort. Mit Steuergeräten in den Ladesäulen lassen sich drohende Netzengpässe in den Stoßzeiten vorhersehen und der Netzbetreiber kann gezielt eingreifen und den Ladestrom begrenzen.

Proaktive Netzführung – Wie passiert in meinem Netz in einer Stunde? Leitsysteme bewerten die aktuelle Situation und liefern aus den Prognosen für Einspeisung und Verbrauch die Belastungsdaten der Kabel und Ortsnetztransformatoren, eine Netzberechnung oder Netzsicherheitsvorschau.

Neue Geschäftsmodelle – Millionen neuer Daten werden dem Verteilnetzbetreiber künftig zur Verfügung stehen und deren Analyse zu neuen Geschäftsmodelle führen. Auch hier gibt es Lösungsansätze: von der Planbarkeit von Instandhaltungsmaßnahmen, über die Tarifsteuerung an der Ladesäule bis hin zur angebotsabhängigen Steuerung von Haushaltsgeräten im Smart Home.

IoT-Technologie – Das Internet der Dinge wird wertvolle Informationen liefern. Deren Erfassung benötigt einfach handhabbare und flächendeckende Lösungen: LoRa-WAN- oder 5G-Technologie, IoT-Sensoren mit langer Betriebsdauer, die ihre Informationen drahtlos übermitteln und über ein Gateway über mobile Dienste oder das Internet zum Kapazitätsoptimierungssystem bringen.

Die informationstechnische Komplexität in den Verteilnetzen wird deutlich ansteigen. Neben klassischer Fernwirktechnik werden IoT-Infrastrukturen eingebunden und die Datenbasis breiter. Damit lassen sich dann bessere Aussagen über den Netzzustand treffen, der Betrieb optimieren und die Netze stabil halten. Die intelligenten Lösungen der VIVAVIS Kapazitätsoptimierung ermöglichen den Netzbetrieb der Zukunft, reduzieren die Kosten für den Netzausbau und die Stabilisierungsmaßnahmen.

Mehr Informationen zur Kapazitätsoptimierung von VIVAVIS >>>

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