Optimierung des Netzausbaus

Die Anforderungen an Verteilnetze steigen mit der Transformation des Energiesystems. Durch die Elektrifizierung des Wärme- und Verkehrssektors sowie durch die Integration von verteilter dezentraler Erzeugung steigt der Netzausbaubedarf massiv an. 

Mit unseren Werkzeugen können globale Szenarien anschlusspunktscharf auf das zu betrachtende Netzgebiet heruntergebrochen werden. Um die zukünftige Versorgungsaufgabe möglichst präzise abzuschätzen, werden die Netzstammdaten mit öffentlich verfügbaren Geoinformationen verschnitten.

Last- und Erzeugungszeitreihen werden auf Basis der lokalen Wetterbedingungen generiert, sodass wetterbedingte Korrelationen z.B. im Betrieb der Wärmepumpen realistisch modelliert werden. Damit werden die auf die Netzbetreibenden zukommenden Herausforderungen präzise quantifiziert. Netzausbauentscheidungen können unter Berücksichtigung von zukünftigen Betriebsführungsmöglichkeiten getroffen werden.  

Um den Prozess zur Findung von optimalen Netzausbaumaßnahmen zu beschleunigen kann das Intelligent Distribution Grid Optimization-Framework (InDiGO) eingesetzt werden. InDiGO berechnet für gegebene Netzüberlastung kostenoptimale Netzausbaumaßnahmen unter Berücksichtig von SmartGrid Technologien. Genauso kann InDiGO Zielnetze für Langfristszenarien und damit einhergehende große Veränderungen der Versorgungsaufgabe bestimmen.

• Netzausbauplanung und Zielnetzplanung
• Automatisierte Netzausbauplanung
• Synthetische Stromnetze
• Netzanalyse zur Optimierung des Verteilnetzes

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Durch die Energiewende kommen neben dem Zubau von erneuerbaren Energien verstärkt die Mobilitäts- und Wärmewende auf die Stromnetze zu. Mit dem Werkzeug InDiGO können wir automatisiert Vorschläge zur Lösung von Netzüberlastungen berechnen. Neben konventionellem Netzausbau werden neue Smart-Grid-Technologien und Betriebsführungsstrategien zur Reduktion der Netzausbaukosten berücksichtigt. Zudem können wir spannungsebenen-übergreifend Zielnetzplanungen durchführen. Das Werkzeug wurde unter anderem in den Projekten BKM 2.0, DiGO, MAPSEN, WP-QS im Bestand und straZNP entwickelt.

Für spezifische Überlastungen finden wir mithilfe automatisierter Verfahren die optimale Netzausbaulösung. Dies beinhaltet Smart-Grid-Technologien ebenso wie Blindleistungsregelung, regelbare Ortsnetztransformatoren und die Optimierung von variablen Netzentgelten zur gezielten Netzentlastung. Wenn die Versorgungsaufgabe nicht mit "smarten" Technologien gelöst werden kann, erstellen wir automatisierte Vorschläge für Betriebsmitteltausch oder neue Trassen.

Durch Geodatenanalysen werden lokale Akteure identifiziert, um ihren Strom- und Wärmeverbrauch zu modellieren. Anschließend werden diese Daten mit Straßenverläufen verknüpft, um realitätsnahe synthetische Stromnetze zu erstellen. Diese Netze basieren auf aktuellen Geodaten. Im Syntheseprozess werden Transformatoren und Leitungen so integriert und dimensioniert, dass sie die Grenzwerte in den Versorgungsgebieten einhalten. Die so erstellten synthetischen Netze können dann für vielfältige Analysen und Modellierungen genutzt werden.

Das InDiGO Framework ermöglicht die Erstellung von Verbrauchs- und Erzeugungszeitreihen für jeden Anschlussnehmer im Netzgebiet, wofür der Lastprofilgenerator synPro eingebunden wird. Dadurch lässt sich der zeitliche Verlauf der Netzbelastung präzise modellieren. Auf dieser Basis können gemäß §14a EnWG variable Netzentgelte festgelegt werden, welche Anschlussnehmer dazu motivieren, ihre Verbräuche zu verschieben und somit die Netzbelastung in kritischen Zeiten zu reduzieren.