Jahresbericht 2007 - FGE - RWTH Aachen University
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Vom Netzbetreiber nicht<br />
beeinflussbare Kosten<br />
Versorgungsaufgabe<br />
Technische<br />
Mindestanforderungen<br />
Vom Netzbetreiber<br />
beeinflussbare Kosten<br />
Planungskriterien<br />
Individuelle Anforderungen<br />
an die Versorgungsqualität<br />
Minimal notwendige<br />
Kosten<br />
Zusatzkosten<br />
Netzkosten<br />
Bild 1: Kosten der Niederspannungsebene<br />
Im Rahmen dieser Arbeit sollen ausschließlich die vom<br />
Netzbetreiber nicht beeinflussbaren Kosten untersucht<br />
werden. Diese werden durch die zu erfüllende Versorgungsaufgabe<br />
sowie die einzuhaltenden technischen<br />
Randbedingungen bestimmt. Technische Randbedingungen<br />
stellen eine wichtige Einflussgröße auf die vom<br />
Netzbetreiber nicht beeinflussbaren Kosten dar und<br />
sind bei der Planung von NS-Verteilungsnetzen als<br />
feste Randbedingung zu erfüllen. Der eventuell verbleibende<br />
Kostenanteil der vom Netzbetreiber beeinflussbaren<br />
Kosten beruht auf ineffizienten Unternehmensprozessen<br />
des Netzbetreibers, welche sich in Planungskriterien<br />
sowie individuellen Anforderungen des<br />
Netzbetreibers an die Versorgungsqualität widerspiegeln.<br />
Da Einflüsse der historischen Entwicklung bestehender<br />
NS-Verteilungsnetze auf ihre Kosten weder den<br />
vom Netzbetreiber beeinflussbaren noch den vom Netzbetreiber<br />
nicht beeinflussbaren Kosten eindeutig zugeordnet<br />
werden können, werden diese im Rahmen dieser<br />
Arbeit nicht betrachtet.<br />
2.2 Betrachteter Systembereich<br />
In bereits durchgeführten Untersuchungen [5] wurde<br />
der Einfluss möglicher Strukturmerkmale auf die NS-<br />
Verteilnetzkosten erörtert und mögliche kostenrelevante<br />
Strukturmerkmale abgeleitet. Diese Untersuchungen<br />
wurden jedoch nur für ideal homogene (städtische) Versorgungsaufgaben<br />
durchgeführt. Da die hinreichend<br />
genaue Modellierung realitätsnaher, inhomogener Versorgungsaufgaben<br />
nicht in Betracht gezogen wurde,<br />
liegt der Fokus dieser Arbeit auf der Untersuchung inhomogener,<br />
kleinstädtisch bzw. ländlicher Versorgungsaufgaben.<br />
Bei Netzbetreibern mit ausgedehnten Versorgungsgebieten<br />
mit einer großen Anzahl von NS-Verteilungsnetzen<br />
kommt es zu einer großen Durchmischung<br />
unterschiedlicher Versorgungsaufgaben. Um dennoch<br />
eindeutige Strukturmerkmale ableiten zu können, wird<br />
der betrachtete Systembereich in dieser Arbeit auf den<br />
FORSCHUNGSPROJEKTE<br />
Versorgungsbereich einer Ortsnetzstation unter Einhaltung<br />
der technischen Randbedingungen [2] eingegrenzt.<br />
3 Methodisches Vorgehen<br />
Bild 2 zeigt einen Überblick über den gewählten<br />
Untersuchungsansatz. Um die Auswirkung unterschiedlicher<br />
möglicher Strukturmerkmale auf die Netzkosten<br />
zu quantifizieren, wird die im Folgenden beschriebene<br />
Vorgehensweise eingesetzt.<br />
Bild 2: Methodik<br />
M NS- Mögliche Verteilungsnetze Strukturmerkmale<br />
zum Erkenntnisgewinn<br />
Generierung synthetischer<br />
Versorgungsaufgaben<br />
Generierung von synthetischen<br />
Versorgungsaufgaben<br />
Planung kostenminimaler<br />
Referenznetze<br />
Generierung von Referenznetzen<br />
Auswertung<br />
Kostenrelevante Strukturmerkmale Strukturmerkmale<br />
Unter Einhaltung vorgegebener, möglicher Strukturmerkmale<br />
wird eine synthetische Versorgungsaufgabe<br />
generiert. Darauf aufbauend wird diese Versorgungsaufgabe<br />
einem rechnerbasierten Optimierungsverfahren<br />
zugeführt, welches unter Beachtung technischer<br />
Randbedingungen einen NS-Verteilungsnetzentwurf mit<br />
minimalen Netzkosten ermittelt [2]. Um den Einfluss<br />
möglicher Strukturmerkmale auf die Netzkosten beurteilen<br />
zu können, müssen Variantenrechnungen mit<br />
derselben Parametrierung möglicher Strukturmerkmale<br />
unter Variation eines möglichen Strukturmerkmals<br />
durchgeführt werden. Hierfür wird eine Vielzahl synthetischer<br />
Versorgungsaufgaben entworfen. Der Grad<br />
der Beeinflussung der Netzkosten durch Variation möglicher<br />
Strukturmerkmale ist ein Maß für die Relevanz<br />
des betrachteten möglichen Strukturmerkmals. Im Verlauf<br />
der Untersuchungen muss jedoch ein ständiger Abgleich<br />
der durch Variationsrechnungen gewonnenen<br />
Erkenntnisse hinsichtlich weiterer, noch nicht in<br />
Betracht gezogener möglicher Strukturmerkmale durchgeführt<br />
werden.<br />
4 Erste Ergebnisse<br />
Im Folgenden soll die oben beschriebene Methodik angewandt<br />
werden. Ausgangspunkt der Untersuchungen<br />
ist eine reale Versorgungsaufgabe. In einer ersten Untersuchung<br />
werden alle betrachteten möglichen<br />
Strukturmerkmale konstant gehalten, lediglich Parame-<br />
IAEW – <strong>FGE</strong> – JAHRESBERICHT <strong>2007</strong> 65
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