Elektrische Verteilnetze und Betriebsmittel

Für eine nachhaltige, effiziente und sichere Energieversorgung entwickeln wir Systemkonzepte und begleiten prototypische Systemlösungen in Labor- und Feldexperimenten. Der Hauptfokus unserer Arbeiten liegt dabei auf der Analyse und Bewertung des Betriebs von aktuellen Verteilnetzen und der Fortentwicklung im Kontext des Smart Grid. In diesem Feld werden Reglersysteme zur Beeinflussung und Optimierung der Spannungshaltung und Betriebsmittelauslastung entwickelt und Parametrisierungsmethoden abgeleitet. Der Einfluss von dezentraler Erzeugung wird dabei ebenso abgebildet wie neuartige Technologien (regelbare Ortsnetztransformatoren, Blindleistungsregler, Elektrofahrzeuge, Speichersysteme, steuerbare Lasten u.ä.).

Netzbetrieb und -planung werden zukünftig auf mehr Messungen zugreifen müssen, um den aktuellen Netzzustand ableiten zu können. Um dieser Herausforderung zu begegnen, entwickeln wir sowohl statische als auch dynamische Netzzustandsvisualisierungen, die durch Zustandsschätzung die Anzahl der notwendigen Messstellen gering halten.

Durch volatile Erzeuger und Verbraucher steigt die Unsicherheit in der Auslegung von Verteilnetzen. Durch probabilistische Methoden bilden wir diese Unsicherheit in unseren Modellen ab und entwickeln so Werkzeuge für innovative, kosteneffektive Zielnetzplanung.

Unsere FuE-Leistungen umfassen:

  • Analyse von Verteilnetzen
    Analyse von Betriebsmittelauslastungen, Reglerkurven, Spannungsbändern und Netztopologie
  • Planung von Verteilnetzen
    probabilistische Simulation von Verteilnetzen unter Einsatz innovativer Betriebsmittel (rONT, Q-Regler, P-Regler) und diverser Profilgeneratoren (PV, Wind, Elektrofahrzeuge, BHKW, Wärmepumpe, synthetische Lastprofile)
  • Zustandsschätzung
    kostenoptimale Platzierung von zusätzlichen Messpunkten im Verteilnetz und optimale Verwertung der bestehenden Messinfrastruktur (Spannungsmessung aus Stromschützen u. ä.) zur Abschätzung des Netzzustands
  • Visualisierung von Netzzuständen
    statische und Dynamische Visualisierung von Knotenspannungen, Lastflüssen und Be-triebsmittelauslastungen
  • Techno-ökonomische Bewertung spezifischer Netze
    ökonomischer Vergleich innovativer Technologien im Vergleich zum konservativen Netzausbau
  • Labortechnische Validierung von Reglern
    dreiphasige regelungstechnische Charakterisierung an Netzstrangnachbildung
  • Akteurseinbindung und Akzeptanzstudien