Vorgehensmodell zur Integration von Automatisierungssystemen in die elektrische Verteilnetzebene
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2025
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Die Energiewende in Deutschland führt zu einer dezentralen Energieerzeugung mit einem stetig wachsenden Anteil erneuerbarer Energien und dem vermehrten Aufkommen neuartiger Verbraucher. Dies stellt das Energiesystem vor neuen Herausforderungen, da insbesondere die elektrischen Verteilnetze künftig immer häufiger Last- und Erzeugungsspitzen ausgesetzt sein könnten, für die sie ursprünglich nicht ausgelegt wurden. Zur Erkennung solcher Belastungssituationen wird verstärkt der Einsatz von Messtechnik in Ortsnetzstationen vorangetrieben. Mit der fortschreitenden Digitalisierung nimmt gleichzeitig das Datenaufkommen im Verteilnetz zu, dessen kontinuierliche Verarbeitung zur rechtzeitigen Ergreifung von Maßnahmen zu einer erhöhten Systemkomplexität führt. Automatisierungssysteme können hierbei einen Beitrag zur Beherrschung dieser Komplexität leisten.
In der Verteilnetzebene fehlt bislang eine systematische Methodik zur Integration derartiger Systeme. Die vorliegende Dissertation schließt diese Forschungslücke durch die Anwendung eines Vorgehensmodells, das dazu dient, Phasen und Prozesse zur einheitlichen Beschreibung und Integration von Automatisierungssystemen in die Verteilnetzebene zu definieren. Innerhalb dieses Modells kommen Analyse-, Engineering- und Prüfverfahren zur Auslegung und Validierung von Automatisierungssystemen zum Einsatz.
Eine zentrale Funktion des Automatisierungssystems stellt hierbei die Netzzustandsberechnung dar. Hierfür wurde ein neuartiger Algorithmus entwickelt, der auch in Netzen mit geringer Messdatendichte eingesetzt werden kann. Das entworfene Gesamtsystem und die zugehörigen Funktionen wurden anschließend im Rahmen von Labor- und Feldtests erprobt.
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Keywords
State Estimation, IEC 61850, CIM CGMES, Verteilnetzautomatisierung, V-Modell
Subjects based on RSWK
Elektrizitätsversorgungsnetz