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Dr. Thomas Benz, ABB-Pressekonferenz, 29. Januar 2014
Smart Planning –
Vorausschauende Planung für den
Ausbau des Stromnetzes
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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
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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
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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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