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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 © ABB AG April 30, 2020 | Slide 2 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 © ABB AG January 20, 2014 | Slide 3 STATCOM2), Batteriespeicher HS/MS cos--, Q(U)Regelung - - - - - - ... - - - ... - - - ... - - - ... - - - ... - - - - ... - 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 © ABB AG April 30, 2020 | Slide 4 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 6 © ABB AG April 30, 2020 | Slide 5 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 © ABB AG April 30, 2020 | Slide 6 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. © ABB AG April 30, 2020 | Slide 7 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 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Wohnbebauung © ABB AG April 30, 2020 | Slide 8 17 18 19 20 21 22 23 24 25 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 © ABB AG April 30, 2020 | Slide 9 Installation regelbarer Ortsnetztrafos S PPV,ref Vorausschauende Netzplanung Schritt 3 Klassifizierung der Ortsnetze © ABB AG April 30, 2020 | Slide 10 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 © ABB AG April 30, 2020 | Slide 11 © ABB AG April 30, 2020 | Slide 12