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DG DemoNet - Smart LV Grid Control concepts for active low voltage network operation with a high share of distributed energy resources

Im Projekt „DG DemoNet – Smart LV Grid“ werden Lösungen für einen aktiven Netzbetrieb auf Niederspannungsebene gesucht. DG DemoNet – Smart LV Grid zielt konkret auf die Entwicklung und Evaluierung von intelligenten Planungs-, Monitoring-, Management- und Regelungsansätzen für die Systemintegration dezentraler Energieerzeugungsanlagen und flexibler Lasten (zum Beispiel Wärmespeicher, e-Mobilität) in Niederspannungsnetzen. Damit wird die Sicherstellung der Power Quality gemäß EN 50160 bei signifikant großer zusätzlicher Einspeisung durch z.B. Photovoltaik oder Lasten durch Elektrofahrzeuge ohne bzw. mit geringstmöglichem Netzausbau ermöglicht.

Ausgangssituation

Die zukünftige Erfüllung neuer Ansprüche an das Mittel- und Niederspannungs-Verteilernetz aus einer erhöhten Dichte von erneuerbaren Erzeugern, aber auch neuen Netzteilnehmern wie Elektrofahrzeuge, geht mit einem Paradigmenwechsel einher. Während der Betrieb des Verteilernetzes in der Vergangenheit aufgrund ausreichender Dimensionierung weitgehend ohne ein laufendes Monitoring von Echtzeit-Informationen auskam, geht der Trend immer mehr hin zu einer laufenden Überwachung und in Folge zu aktiven Eingriffen zur Sicherstellung der technischen Randbedingungen (z.B. Höhe der Spannung). Dies wird möglich durch neue Technologien wie z.B. Smart Metering-Kommunikationssysteme, welche die Kosten für Automatisierung in der Niederspannung reduzieren werden.

Projektverlauf

Im Projekt werden reale Tests von Lösungsansätzen für Beobachtbarkeits-, Kontroll-, und Regelungskonzepte durchgeführt. In ausgewählten Netzabschnitten wird durch geeignete Maßnahmen ein Spannungsproblem erzeugt werden, welches dann durch die Implementierung der ausgearbeiteten Konzepte behoben wird. Dadurch ist eine Abschätzung möglich, wie erfolgreich die Konzepte sind und in welchem Ausmaß sie zu Netzqualitätsparametern beitragen können – ein Vergleich der Wirksamkeit verschiedener Ansätze wird möglich. Weiters werden wirtschaftliche Bewertungen der Konzepte, zum Beispiel der Einspeisedefizite aufgrund zurückregelnder Anlagen (wie oft, wie lange, etc.) durchgeführt. Auf dieser Grundlage werden Konzepte für zukünftige Netzanschlussbeurteilungen und Einspeisemodelle erarbeitet.

Ergebnisse

In den Aufgabenbereichen intelligente Planung und intelligentes Monitoring wurden Möglichkeiten der Spannungsbandverteilung entwickelt, die für weite Bereiche der Verteilernetze eine Nutzung signifikanter freier Reserven erlauben. Mit den in den Feldtestgebieten eingesetzten schrittweise ausrollbaren Smart Grid Technologien werden die heute vereinzelt gegebenen, langfristig jedoch mehr werdenden Problemzonen gut beherrschbar sein. Nach der Nutzung der Reserven aus der Mittelspannungsebene und Niederspannungsebene sind lokale Spannungsregelungsansätze im Vergleich zum konventionellen Netzausbau wirtschaftlich. Falls diese Maßnahmen nicht ausreichen, sind komplexe IKT basierende Regelungen (Fernregelung, koordinierte Regelung) möglich. Diese sind aber aus heutiger Sicht als nicht bzw. noch nicht wirtschaftlich zu bewerten.

Zukünftige Herausforderungen für Niederspannungsnetze werden hohe Dichten von verteilten Erzeugern (insbesondere Photovoltaik) und Elektrofahrzeuge sein. Das Projekt zielt auf eine energie- und kosteneffiziente Nutzung vorhandener Netzinfrastrukturen basierend auf intelligenter Planung, Echtzeit-Beobachtung und aktivem Netzmanagement. Kommunikationsbasierende Lösungen für den aktiven Betrieb von Niederspannungsnetzen werden erarbeitet und evaluiert.

Steckbrief

Projektnummer
829867
Koordinator
AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Projektleitung
Helfried Brunner, helfried.brunner@ait.ac.at
Partner
Siemens AG Österreich
Fronius International GmbH
Netz Oberösterreich GmbH
Salzburg Netz GmbH
Linz Strom Netz GmbH
TU Wien Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe - Energy Economics Group
TU Wien - Institut für Computertechnic
Netz Burgenland GmbH
Schlagwörter
Smart Grids Netzintegration Niederspannungsnetz Erneuerbare Energie Photovoltaik Elektrofahrzeug
Förderprogramm
Neue Energien 2020
Dauer
01.2011 - 06.2016
Budget
2.974.246 €