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Dr. Thomas Benz, ABB-Pressekonferenz, 29. Januar 2014
Smart Planning –
Vorausschauende Planung für den
Ausbau des Stromnetzes
© ABB AG
April 30, 2020 | Slide 1
Spannung [V]
Herausforderungen in den Verteilnetzen

Schwankende Einspeisung
Zeit [h]


Immer mehr Erzeugung

Mehr Erzeugung als Verbrauch
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Quelle: TU Dortmund
RWE Deutschland AG
Verteilnetze erreichen Kapazitäts- und
Spannungsgrenzen
Implementierung innovativer Betriebsmittel
und Netzbetriebskonzepte
Technische Lösungen von ABB
Beispiel Spannungsregelung

Direkte Spannungsregelung
Transformator mit
Stufenschalter
Aktiver Mittelspannungsregler
(MS-AVR1))
Regelbarer Ortsnetztransformator
Aktiver Niederspannungsregler
(NS-AVR1))
1) Active
Voltage Regulator
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January 20, 2014 | Slide 3

STATCOM2),
Batteriespeicher
HS/MS
cos--, Q(U)Regelung
-
-
-
-
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-
...
-
-
-
...
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...
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...
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-
...
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-
-
-
...
-
x
Indirekte Spannungsregelung
(Blindleistungsmanagement)
-
-
Blindleistungskompensation
STATCOM2),
Batteriespeicher
cos--, Q(U)Regelung
x
MS/NS
2) Static
Compensator
ABB Smart Grids-Projekte in Deutschland
1
Econnect
2 Green2Store
2
3
GRID4EU
4
RiesLing
5 Smart Area
3
6
5
1
MeRegio (abgeschlossen)
7 Smart Country (abgeschlossen)
7
Anwendungsfelder:
4
6
Energiemanagement
Energiespeicher
Verteilnetzautomatisierung
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ABB Smart Grids-Projekt „MeRegio“
Lokal erzeugen und lokal verbrauchen
In Freiamt erzeugen
13.200 kW erneuerbare Energien 160 %
mehr Strom als verbraucht wird.


1)Supervisory
Control
and Data Acquisition
Ziele

Aufbau eines Demand Side Managements mit
1.000 privaten und kommerziellen Nutzern sowie dezentralen erneuerbaren Energieerzeugern

CO2-Emissionen einer Region erfassen und
minimieren
Kunden und Partner



ABB Smart Grids-Lösungen

Installation und Betrieb neuer, innovativer Fernwirk- und Messtechnik in Ortsnetzstationen

SCADA1)-Software mit vorausschauendem Erzeugungs- und Lastmanagement für Engpassund Spanungshaltungsmanagement
Vorteile und Nutzen

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EnBW, IBM, SAP, Systemplan, KIT
Steuerung der lokalen Erzeugung und des
lokalen Verbrauchs für optimale Netznutzung
und wirtschaftlichen Netzausbau
ABB Smart Grids-Projekt „RiesLing“
Modulare, skalierbare Automatisierungslösungen
Intelligente Ortsnetzstation in
Wechingen

Ziele


Kunden und Partner



4
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Entwicklung und Implementierung von Messund Überwachungseinrichtungen für Ortsnetzstationen zum sicheren, zuverlässigen und
wirtschaftlichen Betrieb des Verteilnetzes
EnBW ODR, EnBW REG, T-Systems
ABB Smart Grids-Lösungen

Fernwirk- und Stationsleittechnik zur Überwachung, Spannungsregelung und Fehlererkennung

Vorausschauender Netzbetrieb

Sichere, überwachte Kommunikation zwischen
Ortsnetzstationen und Leitwarte
Vorteile und Nutzen

Modulare, skalierbare Lösung zum sicheren,
wirtschaftlichen und vorausschauenden
Netzbetrieb
Vorausschauende Netzplanung
Prozess zur Bewertung „kritischer Netze“
Bewertungsprozess
ist aufgrund des
Mengenproblems in
der Niederspannung
in 3 Prozessphasen
gegliedert.
Es kommen nur als
kritisch bewertete
Netze in die nächste
Prozessphase.
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Klassifizierung
der Ortsnetze
Beobachtung
in der
Ortsnetzstation
Installation
regelbarer
Ortsnetztrafos
Vorausschauende Netzplanung
Schritt 1
Netzstrukturmerkmale:
Ortsnetzradius,
Anzahl Wohneinheiten,
Anzahl Hausanschlüsse,
Trafotyp,
Standardkabeltyp,
Anzahl Kabelverteilerschrank,
…
Beobachtung
in der
Ortsnetzstation
Klassifizierung
der Ortsnetze

Installation
regelbarer
Ortsnetztrafos
Klassifizierung anhand einfacher Netzstrukturmerkmale und aktueller
Durchdringung des Netzes mit Photovoltaik-Anlagen
300%
280%
260%
kritischer
Bereich
PV-Durchdringung
240%
220%
200%
180%
160%
140%
120%
unkritischer
Bereich
100%
80%
60%
40%
x
20%
Ortsnetz
0%
1
2
3
4
5
6
7
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Wohnbebauung
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26
Vorausschauende Netzplanung
Schritt 2
Ortsnetz ist in der
Klassifizierungsphase
auffällig geworden.
Beobachtung
in der
Ortsnetzstation
Klassifizierung
der Ortsnetze

Bestimmung einer Referenz über Netznachbildung und Lastflussberechnung
mit NEPLAN®  „Fingerabdruck“ des Netzes

Erweiterung der Ortsnetzstation mit FIONA (flexible intelligente Ortsnetzautomatisierung) zur intelligenten Ortsnetzstation und Messung von Strom
und Spannung
NS
Vermaschtes Ortsnetz
MS
PTr,ref
Duref
(Netz ohne
Trafo)
PTr
uNS,ONS
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Installation
regelbarer
Ortsnetztrafos
S PPV,ref
Vorausschauende Netzplanung
Schritt 3
Klassifizierung
der Ortsnetze

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Beobachtung
in der
Ortsnetzstation
Installation
regelbarer
Ortsnetztrafos
Netz mit Spannungsbandverletzungen:
 Spannungsregler oder regelbaren Ortsnetztransformator und
 Fortsetzung der Beobachtung des Netzes auf mögliche Spannungsbandverletzungen
Zusammenfassung
Technische Lösungen zum Aufbau von
Smart Grids vorhanden und in zahlreichen Pilotanwendungen erprobt
 Vorausschauender Netzbetrieb zum
frühzeitigen Erkennen von möglichen
Engpässen im Netz ist möglich
 Smart Planning erlaubt schnelle,
situationsgerechte Anpassung des
Netzes an neue Anforderungen
Aber:
 Regulierung muss Innovation zulassen
und sogar aktiv einfordern, um mit Wandel in der Erzeugung Schritt halten zu
können
 Investitionshemmnisse sind noch zu
beseitigen
Smart Grids
Traditionelle
Netze
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