Einsatz der ITS-NEPLAN®-Schnittstelle für die Netzberechnung mit ...

ITS MAGIK NEWS 2009
Schnittstellen
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Einsatz der ITS-NEPLAN ® -Schnittstelle für die
Netzberechnung mit NEPLAN ® bei der ENSO
Durch den Einsatz des NEPLAN®-GIS-Interface für die automatische Niederspannungs-Netzberechnung in Verbindung
mit der ITS-Neplan-Schnittstelle kann eine redundante Datenerfassung und -pflege vermieden werden. Die Berechnungen
im NEPLAN® ermöglichen eine gezielte Beurteilung der Versorgungssituation und dienen damit der Ermittlung
von Informationen für den Planungsprozess des Niederspannungsnetzes der ENSO.
Dresden, im Januar 2009, Projektbericht von Dipl.-Ing. Iris Unbehaun und Dipl.-Ing. Falk Schubert
Einleitung
Die Energie Sachsen Ost AG (ENSO) ist ein
ostsächsischer Energiedienstleister für
die Sparten Strom, Gas und Wasser. Auf
einer Fläche von ca. 6.100 km² werden
700.000 Kunden mit Strom versorgt. Das
dazu notwendige Netz umfasst unter anderem
6.600 km MS-Leitungen, 12.300
km NS-Leitungen und 5.200 Umspannstationen
zur Versorgung der Ortsnetze. Bei
den Niederspannungsnetzen handelt es
sich um überwiegend ländliche Strahlennetze.
Die Daten der Mittel- und Niederspannungsnetze
der ENSO sind vollständig
in einem Smallworld GIS dokumentiert.
ENSO verwendet zur Dokumentation
im GIS eine eigene Strom-Fachschale,
das TBIS (Technisches Betriebsmittel-Informationssystem).
Diese Strom-Fachschale
wurde zugeschnitten auf die Bedürfnisse
von ENSO und DREWAG beginnend
in 1993 kontinuierlich entwickelt
und gepflegt. Die Verbrauchsdaten der
Abnehmer werden vom Abrechnungssystem
(SAP IS-U) an das GIS übergeben und
sind dort über die Objektklassen Anschlussobjekt
und Versorgungsanlage den
Hausanschlüssen zugeordnet.
EInleitung
Die Netzberechnung mit NEPLAN® ist
Grundlage für die Netzplanung, Projektierung,
Optimierung und Anschlussbearbeitung
der MS- und NS-Netze der ENSO.
Zusätzlich zur Netzberechnung im Mittelspannungsnetz
(auf Basis MS-ÜPL/NSPL)
wurde, zugeschnitten auf die Bedürfnisse
der ENSO, ein NEPLAN®-GIS-Interface zur
automatischen Niederspannungsnetzberechnung
entwickelt. Als Informationsquellen
dienen einerseits die technischen
Informationen der eingesetzten Betriebsmittel
der MS- und NS-Netze, die im
Smallworld GIS dokumentiert sind und
andererseits die Abrechnungsdaten der
Stromkunden, die im SAP IS-U verwaltet
werden.
Das NEPLAN®-GIS-Interface wurde als Bestandteil
der ITS-NEPLAN-Schnittstelle
implementiert und ist in deren Oberfläche
integriert. Es generiert Schnittstellendateien,
die in NEPLAN® importiert werden
können. Dabei handelt es sich um
Textdateien, deren Datenfelder durch Tabulatoren
getrennt sind. Dies ermöglicht
eine einfache Kontrolle und Bearbeitung
der Daten.
Vorgehensweise
Für eine Netzberechnung im Nieder- oder
Mittelspannungsbereich wird im Smallworld
GIS das zu berechnende Netz in der
ITS-NEPLAN®-Schnittstelle ausgewählt.
Über eine Netzwerkverfolgung wird sichergestellt,
dass alle relevanten Betriebsmittel
und Verbraucher das vollständige
angeschlossene Kabel- und Freileitungsnetz,
das mit den selektierten
Netzelementen verbunden ist, erfasst
werden. Dabei werden die Hausanschlüsse
und die zugehörigen Anschlussobjekte
und Versorgungsanlagen innerhalb des
Smallworld GIS ermittelt.
Prüfung der Daten bei der Ausgabe
Die Prüfung der Netzkonsistenz wird als
separater Schritt empfohlen, der vor dem
Datenexport für die Netzberechnung ausgeführt
werden sollte.
Dabei werden die ausgewählten Netzdaten
auf Plausibilität geprüft.
Die Prüfung der Netzkonsistenz beinhaltet
ebenso die Anzeige und mögliche Bearbeitung
der ermittelten Inkonsistenzen
in der integrierten Oberfläche.
Bild: Eingesetzte Module zur Netzberechnung bei der ENSO
Seite 54
Bild: Ablauf des Datenexports von Smallworld nach NEPLAN®
ENSO

Schnittstellen
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Bild: Datenbestand im Smallworld GIS Bild: NEPLAN®-Schnittstelle der ITS Bild: Datenbestand im NEPLAN®
Import der Daten
Für den Import der Daten des Smallworld
GIS müssen verschiedene NEPLAN®-Dateien
(Symbol-Bibliothek, Typ-Bibliothek,
Neplan-Projektvorlage) vorbereitet werden.
Es handelt sich dabei um einen einmaligen
Aufwand für die Erstellung und
später um einen geringen Aufwand für
die Pflege der Dateien.
Folgende Berechnungen dienen der Beurteilung
der Versorgungssituation im Strahlennetz
und können für das Gesamtnetz
oder für einzelne Punkte des Netzes
durchgeführt werden:
Lastfluss-Berechnung unter Anwendung
der Gleichzeitigkeitsfaktoren
Kurzschlussstrom-Berechnung
Einhalten der Abschaltbedingung
Überprüfung der Selektivität
Beurteilung für Netzanschlusspunkte
Voraussetzungen
Die Ableitung des NEPLAN®-konformen
Knoten-Kanten-Modells setzt eine hohe
Datenqualität im Smallworld GIS voraus.
Zu den Voraussetzungen gehören u.a. topologisch
korrekte Netze im Smallworld
GIS, korrekte Leitungszusammenhänge
zwischen Einbauteilen und Leitungsabschnitten,
die Verwendung von Anlagenknoten
für die Anbindung von Anlagen an
das Leitungsnetz sowie eindeutige Schlüssel,
Straßennamen und Hausnummern bei
ALK-Gebäuden. Die Aufbereitung bzw.
Korrektur der Daten im Smallworld GIS minimiert
einerseits die Nacharbeiten im NE-
PLAN®, andererseits verbessert sich die
Qualität der GIS-Daten. Durch gezielten
Einsatz der Prüfungen auf Netzkonsistenz
lässt sich bereits bei der Datenerfassung
die Qualität der GIS-Daten verbessern.
Bild von links: Frank Jachmann, Iris Unbehaun (ITS), Thomas Darda, Falk Schubert (ITS)
Fazit
Durch den Einsatz des NEPLAN®-GIS Interface
für die automatische Niederspannungs-Netzberechnung
kann eine redundante
Datenerfassung und -pflege vermieden
werden. Die Berechnungen im NE-
PLAN® ermöglichen eine gezielte Beurteilung
der Versorgungssituation und dienen
damit der Ermittlung von Informationen
für den Planungsprozess des Niederspannungsnetzes
der ENSO. Das Einlesen der
benötigten SAP IS-U-Daten ins GIS erfolgt
vorhabenbezogen. ENSO ist in der Lage,
nach einem Export die Daten aus SAP IS-U
im Smallworld GIS fast vollständig automatisch
zuzuordnen.
Niederspannungsberechnung
Für die Berechnung der Netze wurde
durch ABB das NEPLAN®-Modul "Niederspannungsberechnung"
entwickelt. Die
Besonderheit des Moduls ist die Berechnung
des Lastflusses mit Berücksichtigung
der gleichzeitig benötigten Leistung bei
gleichen Verbrauchern. Durch eine weitere
Anpassung aller Lasten an den letzten
erfassten Stromwert in der Umspannstation
erreicht man praxisnahe Ergebnisse,
welche auch durch parallel durchgeführte
Messungen belegt wurden.
Dipl.-Ing. Thomas Darda
Leiter Grundsatz- und Netzplanung
Thomas.Darda@enso.de
Dipl.-Ing. (FH) Frank Jachmann
Grundsatz- und Netzplanung
Frank.Jachmann@enso.de
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