Segel setzen für ein erfolgreiches Netzgeschäft - Mettenmeier GmbH

26 UTILITY | DATEN · STRATEGIEN Netzdynamiken
Netzdynamiken – Veränderungen messen und bewerten
Liberalisierung und Ausbau erneuerbarer Energien stellen Grundprinzipien des
lastgeführten Betriebs von Stromnetzen immer mehr in Frage.
„Die Energieversorgungssysteme der
Zukunft müssen „intelligent“ sein, um
Extremsituationen vorherzusehen, frühzeitig
Gegenmaßnahmen einzuleiten und
Zusammenbrüche zu verhindern. Um auch
weiterhin eine hohe Versorgungssicherheit
garantieren zu können, ist es nötig, sogenannte
„Smart Grids“ zu entwickeln.“
Till Sybel, Michael Fette
Mit wirtschaftlichem Wachstum ist
unweigerlich ein steigender Energieverbrauch
verknüpft. Blackouts in asiatischen
Wachstumsregionen, in Nordamerika,
aber zuletzt auch in Europa
sind Vorboten für Grenzen und Risiken
der globalen Energieversorgung. Es ist
an dieser Stelle wesentlich, das System
der Stromerzeugung, der Verteilung, des
Verbrauchs und deren wechselseitige
Abhängigkeiten zu kennen. Damit diese
Systeme stabil funktionieren, ist eine
exakte Planung und Kontrolle erforderlich.
Für den Zeitraum eines vorhersehbaren
Mehrbedarfs wird auch eine
höhere Kraftwerksleistung benötigt. Als
� Frühwarnsystem CPSys (Collapse Prediction System)
mit der Basiseinheit CPR-D
entscheidendes Kriterium wird aber die
Beobachtung der dynamischen Situation
der Netze sein, denn der dynamische
Blackout wird zukünftig früher eintreten
als der thermische Blackout.
Nichtlinearitäten erkennen
Die Grundprinzipien der Erzeugung und
des lastgeführten Betriebs werden durch
die Liberalisierung und die erneuerbaren
Energien zunehmend in Frage gestellt.
Es gilt, Nichtlinearitäten zu erkennen,
kritisch zu beobachten und frühzeitig
Maßnahmen zur Versorgungssicherung
einzuleiten. Damit Störungen und
Netzausfälle vermieden werden können,
müssen Netzdynamiken erkannt werden.
Kraftwerks­ und Transportnetzbetreiber
müssen dafür das Investitionsrisiko
bewerten und auf Verteilnetzebene muss
das Betriebsrisiko abgeschätzt werden.
CPSys – Frühwarnsystem gegen den
Blackout
Bisherigen Blackouts zeigen, dass sich
moderne Hochspannungsnetze nicht
allein mit klassischen Werkzeugen
betreiben lassen. Es werden zusätzlich
neuartige, der veränderten Situation
angepasste Einrichtungen benötigt, die
auch künftigen Anforderungen gerecht
werden. Ein „Collapse Prediction System
– CPSys“ ist eine Überwachungseinrichtung
zur Früherkennung von Blackouts
und zur Identifikation von Schwachstellen
im Netz. Netzzusammenbrüche
können so durch frühzeitiges Eingreifen
vermieden werden. Es kann aber auch
helfen, die Netzauslastung zu erhöhen
und dient zudem der Gewinnung unerlässlicher
Daten zur sicheren Netzführung,
die aus einer kontinuierlichen
Erfassung der Netzdynamiken gewonnen
werden.
CPR-D – Vorhersage von Kollaps-
Dynamiken
Das Messgerät „CPR­D – Collapse
Prediction Relais ­ Digital“ dient der
gezielten Erkennung eines Spannungsdrifts.
Daneben erfolgt eine kontinuierliche
Frequenzmessung, um zusätzliche
Lastdynamiken als Maß für die Stabilitätsreserve
des Netzes zu erfassen.
Das Gerät ist in der Lage, vorhandene
Regeleinrichtungen zu überwachen und
das Netz sicher zu führen. Dämpfungswerte,
die einen sehr guten Einblick in
das dynamische Verhalten eines Netzes
geben, lassen sich als „Dämpfungslandkarten“
(siehe Abbildung) darstellen,
welche die Einflüsse der Veränderungen
von Netztopologie und Netzreaktionen
veränderter Lastdynamiken transparent
machen. Regenerative Einspeisungen
und Handelsaktivitäten, die zur Instabilität
beitragen, können so leichter
beobachtet und kontrolliert werden.
Außerdem lassen sich typische Frequenzmuster,
sogenannte „Fingerprints“,
erkennen, mit denen sich gerade Kollaps­
Dynamiken frühzeitig ankündigen und
vermeiden lassen.
Durch die Analyse und Bewertung der
Messwerte können Schwachstellen sofort