Neue Energie aus Wuppertal / Zustandsidentifikation von Mittelspannungsnetzen für eine übergreifende Automatisierung der Mittel- und Niederspannungsebene
Felix Dorsemagen
Der Ausbau der erneuerbaren Energie in Deutschland findet maßgeblich in den Verteilungsnetzen statt. Vor allem die Nieder- und Mittelspannungsnetze nehmen einen großen Anteil der eingespeisten Energie auf. Die höchste Einspeiseleistung, mit einem Anteil von 80 % an der gesamten installierten Leistung von EE-Anlagen, ist dabei auf der Mittelspannungsebene, meist in Form von Windenergieanlagen, angeschlossen.
Durch diese Entwicklung steigen die Herausforderungen im Betrieb dieser Netze. Neben der signifikant volatileren Netznutzung kommt es durch die großen Einspeiseleistungen aus EE immer häufiger zu einem starken Anstieg des Spannungsniveaus und damit verbundenen Verletzungen des zulässigen Spannungsbandes. Eine weitere Schwierigkeit entsteht durch die Leistungsflüsse, die in ihrer Art und ihrem Umfang häufig signifikant von denen abweichen, die während der Planung der Netze angenommen wurden. Viele der Verteilungsnetze bestehen bereits seit mehreren Jahrzehnten und wurden für das damals vorliegende zentralistische Energiesystem ausgelegt. Hohe Leistungsflüsse innerhalb der Netze, z.B. zwischen dezentralen Erzeugern und leistungsintensiven Verbrauchern, führen mitunter zu Betriebsmittelüberlastungen, die von den heutigen Schutzsystemen oft nicht erkannt werden können.
Ein Ansatz zur Vermeidung von Spannungsbandverletzungen und Betriebsmittelüberlastungen ist der Einsatz von Mess- und Automatisierungstechnik in den Verteilungsnetzen. Die Netzautomatisierung zum Aufbau von sogenannten intelligenten Netzen dient im ersten Schritt der Überwachung des Zustandes der Netze und damit der Identifikation von möglichen Grenzwertverletzungen. Im zweiten Schritt sollen Grenzwertverletzungen durch gezielte Regeleingriffe im Netz im Vorfeld verhindert oder nach ihrem Auftreten behoben werden.
Dieses Buch beschreibt die Umsetzung einer Netzautomatisierung auf Mittelspannungsebene und den ersten Schritt zur Identifikation von möglichen Grenzwertverletzungen.
