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Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik


Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Zdrallek

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Grid Integration - Technische Integration und Steuerung von marktorientierten dezentralen Flexibilitäten in einem Verteilnetzautomatisierungssystem

Projektbeschreibung

Aufgrund des Wandels der deutschen Energieversorgung hin zu einer regenerativen Erzeugung und der damit verbundenen dezentralen Einspeisung, stehen die Verteilungsnetzbetreiber vor neuen Herausforderungen. Durch das volatile Energieangebot und dem gleichzeitigen Anstieg von leistungsintensiven Verbrauchern im Mittel- und Niederspannungsnetz unterscheiden sich die Belastungsverhältnisse heute schon erheblich von der klassischen zentralen Erzeugungssituation. Immer mehr dezentrale Anlagen werden zu virtuellen Kraftwerken für einen optimierten Einsatz zusammengeschlossen. Dabei liegt der Fokus der VK-Betreiber auf der wirtschaftlichen Optimierung des Erzeugerparks ohne Berücksichtigung der Netzsituation. Um örtlichen Überlastsituationen ohne einen aufwendigen Netzausbau begegnen zu können, müssen die Verteilungsnetze mit „Intelligenz“ ausgestattet und somit zu Smart-Grids ausgebaut werden.

Ziel des Forschungsprojektes Grid-Integration ist die Konzeption, Realisierung und Validierung eines ganzheitlichen Konzepts von Smart-Market Teilnehmern in Smart-Grid Systeme. Durch ein nachhaltiges Netz-Monitoring sollen die Energieflüsse in den Netzgebieten beherrscht und mithilfe einer neuen Prognosemethodik eine solide Grundlage für den Kraftwerkseinsatz (VK) geliefert werden. Der Markt soll dabei auf Grundlage der BDEW-Kapazitätsampel frei agieren können und das zu entwickelnde Automatisierungssystem lediglich in netzkritischen Zuständen eingreifen.

Schließlich sollen durch die Prognosefähigkeit des Automatisierungssystems netzkritische Zustände im Voraus erkannt werden (gelbe Ampelphase). Dadurch kann der Netzbetreiber verschiedene Strategien zur Vermeidung des kritischen Zustands entwickeln. Innerhalb der Netzzelle kann durch das Verschieben von Last und Einspeisung, Abhilfe geschaffen werden. Anderseits wird durch die Möglichkeit des horizontalen Austauschs von Flexibilitäten verschiedener Netzzellen (VKs) über die Mittelspannung eine weitere Option zur Vermeidung der netzkritischen Situation gewonnen.

Projektförderung

Der Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik wird im Rahmen des Projekts über die Laufzeit von drei Jahren mit 367.000 € durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Projektpartner
  • Fraunhofer IWES
  • Entega
Assoziierte Partner
  • ARGE Netz GmbH & Co. KG
  • Städtische Werke AG
Unterauftragnehmer

Striftung Umweltenergierecht (www.stiftung-umweltenergierecht.de)

Ansprechpartner

Frederik Paulat

Publikationen
  • Hermanns, J.; Ludwig, M.; Korotkiewicz, K.; Paulat, F.; Zdrallek, M.:
    Modulare Netzzustandsprognosen als Fundament für ein präventives Verteilnetzmanagement
    Energiewirtschaftliche Tagesfragen, Heft 11, November 2018, S. 63-65
  • Pack, S.; Kotthaus, K.; Hermanns, J.; Paulat, F.; Meese, J.; Zdrallek, M.; Braje, T.:
    Integration of smart grid control strategies in the green phase of the distribution grid traffic light concept
    Proceedings of the 2018 Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems (NEIS 2018), Hamburg (2018)
  • Kotthaus, K.; Hermanns, J.; Paulat, F.; Pack, S.; Meese, J.; Zdrallek, M.; Neusel-Lange, N.; Schweiger, F.; Schweiger, R.:
    Concrete design of local flexibility markets using the traffic light approach
    Proceedings of the CIRED Workshop 2018 on micogrids and local energy communities, Ljubljana/Slovenia (2018)
  • Paulat, F.; Hermanns, J.; Kotthaus, K.; Pack, S.; Meese, J.; Zdrallek, M.:
    Präventives Netzengpassmanagement durch die Nutzung regionaler Flexibilitätsmärkte auf Verteilnetzebene
    Tagungsband zum 15. Symposium Energieinnovation, Graz, Österreich (2018)
  • Antoni, O.; Hilpert, J.; Paulat, F.; Zdrallek, M.:
    Rechtliche Rahmenbedingungen für den Aufbau eines Flexibilitätsmarktes
    Tagungsband zur Konferenz „Zukünftige Stromnetze für Erneuerbare Energien“, Berlin (2018)
  • Paulat, F.; Korotkiewicz, K.; Ludwig, M.; Zdrallek, M.; le Pivert, X.:
    State Forecasting in Smart Distribution Grids: Experiences of State Forcasting by using Solar Generation Forecasts in real Distribution Grids
    Proceedings of the Solar Integration Workshop, Berlin (2017)