Die drei Säulen von SmartDistribution im Praxistest

Abstract:
Im Forschungsprojekt "Web2Energy", gefördert von der Europäischen Union, arbeiten elf europäische Konsortialpartner daran, innovative Lösungen für die neuen Herausforderungen der Verteilungsnetze in die Praxis umzusetzen und im Verteilungsnetz 20/0,4 kV der HSE zu erproben. Die neuen Aspekte werden unter den drei Säulen von SmartDistribution wie folgt zusammengefasst: 1. Netzüberwachung und -automatisierung: Überwachung von Strömen und Spannungen im Nieder- und Mittelspannungsnetz; Virtuelles Kraftwerk mit Einsatz von Erzeugersteuerung und verteilten Batteriespeichern zur Regelung; Fernauslesung von Kurzschlussstromanzeiger und ferngesteuerten Lasttrennschalter; Deutliche Reduzierung von Unterbrechungsdauer und Nichtverfügbarkeit bei Versorgungsunterbrechungen. 2. Aggregation von Erzeugern, Lasten und Speichern: Ermittlung von Verbrauchs- und Erzeugungsprognosen als Grundlage für das virtuelle Kraftwerk; Aufbau und Probebetrieb eines virtuellen Kraftwerks (VKW) mit 5 Heizkraftwerken, 3 Windparks, 6 leistungsstarken Photovoltaikanlagen, 2 Wasserkraftwerken, 3 Großverbrauchergruppen und verteilten Batteriespeichern (Redox Flow und Li-Ionen an insgesamt 11 Standorten); VKW-Einsatz zur Spannungsregelung und Bilanzkorrektur nach heutiger Regulierung; Simulation weiterer Funktionen auf Basis perspektivischer, marktorientierter Regulierung und der aktuellen Messwerte - diese Simulation soll Grundlagen für künftige Geschäftsmodelle neuer Dienstleister auf dem Strommarkt liefern und die aktuelle Diskussion zur Novellierung von Gesetzen bereichern. 3. Smart Metering und Konsumententeilnahme am Strommarkt: Ein Großversuch mit 200 Haushaltskunden wird gestartet, um die Energieeffizienz-Potenziale der Stromkunden im Hinblick ihrer Reaktion auf eine deutliche Spreizung variabler Tarife zu analysieren. Der Bericht beschreibt die Kompromisse, die bei der Umsetzung aufgrund der heutigen Regulierung eingegangen werden mussten. Das erforderliche Kommunikationsnetzwerk wurde auf der Basis IEC 61850 entwickelt, wobei auch Erweiterungen der heutigen Standardserie in Angriff genommen wurden. Kernstück der Entwicklung ist ein Klein-Fernwirkgerät mit IEC 61850-Ethernet-Schnittstelle, welches auch die Zählerdaten über DLMS-Protokoll ausliest und nach IEC 61850 konvertiert. Die Daten werden über die vor Ort bereits vorhandene, wirtschaftlich jeweils günstigste Übertragungstechnik kommuniziert (Funk, Draht, Glasfaser). Neben der Querverbundleitstelle der HSE wird eine projektbezogen W2E-Leitstelle etabliert, die die drei Säulen von Smart Distribution überwacht und steuert. Diese Leitstelle baut auf eine CIM-Datenbank (Common Information Model) nach IEC 61968/70 auf. Die Realisierung der neuen Funktionen im Verteilungsnetz mittels interaktiver Monitorsteuerung wird vorgestellt. Der Großversuch stellt die perspektivischen Möglichkeiten und Vorgehensweisen zur Innovation der Verteilungsnetze praxisnah dar.