TP 5 – Systemtheorie für aktive Verteilnetze
Der stabile Netzbetrieb muss auch zukünftig, trotz erhöhter dezentraler Erzeugung bei gleichzeitigem Wegfall konventioneller Kraftwerksleistung, gewährleistet werden. Gegenstand dieses Forschungs-Clusters sind die Randbedingungen für einen stabilen Netzbetrieb auf der Verteilnetzebene, und die Fähigkeit aktiver Verteilnetze zur Erbringung von Systemdienstleistungen für die Übertragungsnetzebene. Ziel ist eine stabilisierende Wirkung für das Gesamtsystem zu erreichen.
Das Teilprojekt 5 kann insbesondere für die Teilprojekte TP 1, TP 2 und TP 3 die zulässigen Betriebsgrenzen liefern, in denen sowohlein Wirkleistungshandel möglich ist, als auch Netzdienstleistung bereitgestellt werden können. Zudem entsteht in diesem Teilprojekt ein physikalischer „Demonstrator für Verteilnetze“, der anderen Teilprojekten nach Absprache zur Verfügung steht.
Eine Charaktersierung verschiedener regenerativer Energiequellen in Zusammenhang mit einer messtechnisch verifizierten verallgemeinerten Modellierung zur Beschreibung des dynamischen Verhaltens des Gesamtsystems ist ein Alleinstellungsmerkmal im internationalen Forschungsspektrum.
Die Bearbeitung dieser Aufgabe gliedert sich in die folgenden drei Arbeitspakete:
- AP 5.1: Systemtheorie für umrichterdominierte Netze: Ziel dieses Arbeitspaketes ist, eine verallgemeinerte Modellierungsmethodik für Verteilnetze zu entwickeln, mit der es möglich wird, Stabilitätsaussagen bezüglich der im Netz befindlichen Komponenten zu treffen. Aufsetzend auf diesen Modellen sollen sowohl Regelverfahren entwickelt werden, die einen stabilen Netzbetrieb garantieren, als auch Optimierungsverfahren die die stochastischen Auswirkungen der Lasten und Erzeugern minimieren.Abschließend soll ein reduziertes Verteilnetzmodell entstehen, mit dem Stabilitätsanalysen aus Sicht der Übertragungsnetzebene möglich sind.
- AP 5.2: Systemtheorie von Erzeugern und Lasten: Der Schwerpunkt diese Arbeitspaketes liegt in der stochastischen Modellierung von Lasten und Erzeugern, insbesondere hier auf dem Kurzzeitverhalten von Erzeugungsanlagen, da es durch die Kopplungen vieler Einzelanlagen zur Bildung von Extremereignissen kommen kann.
- AP 5.3: Aufbau einer Demonstrationsanlage für „MicroGrids“ mit automatischer Inselnetzerkennungsfähigkeit: Im dritten Arbeitspaket dieses Clusters wird zum einen ein physikalischer Demonstrator, zur praktischen Validierung der Arbeitspakte AP 5.1 und AP 5.2 aufgebaut. Ergänzend werden derzeitige Verfahren und neue Ansätze zur Inselnetzerkennung untersucht und im Versuchsnetz erprobt. Dies ist ein wichtiger Aspekt für den sicheren Übergang vom Verteil- zum Inselnetzbetrieb, da bereits jetzt vermutet werden kann, dass die klassischen Verfahren bei weiterer Durchdringung dezentraler Erzeugung an ihre Grenzen stoßen.
Ansprechpartner:
- Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Beck :
- beck@spamiee.tu-clausthal.de
- Prof. Dr.-Ing. Christian Bohn:
- sekretar@spamiei.tu-clausthal.de
- Prof. Dr. Alexander K. Hartmann:
- a.hartmann@spamuni-oldenburg.de
- Prof. Dr. Joachim Peinke:
- peinke@spamuni-oldenburg.de
