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1 Ergebnisquerschnitt durch Ausgewählte Smart Grids Projekte AutorInnen: Marcus Meisel, Evangelia Xypolytou, Alexander Wendt Marcus Meisel Technische UniversitätWien Institut für Computertechnik Energy&IT Group Computer Technology /18

2 Cyber-physisches System: Smart Grid Computer Technology 2/18

3 Smart-Grid-Projekte Gemeinsamkeiten Interdisziplinäre Forschungsteams vs. Komplexität Vielzahl anwendungsfallspezifischer Partner Computer Technology 3/18

4 Smart-Grids-Projekte Technische Konzepte und Umsetzungen der Flexibilisierung aktiver Betrieb von Mittel-/Niederspannungsverteilernetzen Integration Erneuerbarer, Effizienzsteigerung, Lastoptimierung Smart-Grids-Anwendungen Service to Grid Konzept, Smart Metering Gebäude im Stromnetz, E-Mobilität Customer to Grid Konzept, Prosumer Herausforderungen eines Gesamtsystems Institutioneller Rahmen Dezentralisierung, virtuelle Kraftwerke, Micro Grids Computer Technology 4/18

5 Projekt IRON Concept (2008) Fokus: Lastmanagementkonzepte in Verteilernetzen Marktmodelle entwickelt z. B. Regelenergie-Bereitstellung Lastmanagement durch z. B. thermische Speicherprozesse realisiert Architektursimulation + Umsetzung bis 500 Clients á 1 Messwert/Sek. Umsetzung Netzfrequenz lokal gemessen Aktion bei Sollwertüber-/unterschreitung Kommunikation nur 1x pro Tag notwendig Feldtest mit WLAN-fähigen Clients Hutschienenprototypen (Bild rechts, IRON-Box) Computer Technology 5/18

6 Projekt inigrid (laufendes Leitprojekt) Fokus: Sensorik und Aktorik MS Sensor+Kommunikation NS Sensor+Aktor+Kommunikation Validierung Anwendungsfälle in Labor- und Feldtests Smart-Grid-Anwendungsfälle Energiemanagement durch Prosumer NS/MS Netzoptimierung auf Trafo oder Systemebene Verteilnetzoptimierung über Spannungsebenen Computer Technology 6/18

7 Projekt Intelligent Low Voltage Grid Fokus: Niederspannungsnetz Demonstrator Simulation eines Niederspannungsnetzes Emulation von Geräten Testen von Use Cases in Laborumgebung Use Cases Tapchanger und Photovoltaik Erkennung der Schaltungsstellung 100% Auftragsforschung für: Computer Technology 7/18

8 Projekt ProAktivNetz Fokus: Verteilernetz Optimierung Prognoseunterstützung Planung aktiver Betriebsführung Wasserkraft Modell 4,01% 22,95% Ergebnisse: PV und NN Wasserkraft Erzeugungsmodellierung weniger als 10% Abweichung bei 80% Daten/Jahr Wetter vorhersage Lastvorhersage Erzeugungs vorhersage Algorithmus Re-konfiguration der Schaltzustände des Netzes NN Neuronales Netzwerk PV Photovoltaik Computer Technology 8/18

9 Projekt EigenLastCluster Ziel: Eigenverbrauchsoptimierung durch Clusterung von Gebäuden und PV in Gemeinde Maximierung Nutzung lokaler Erzeugung Minimierung Netzeinspeisung Ergebnis Profilerstellung: Gebäudecluster bilden und optimieren DSM Maßnahmen einsetzen Modellierte Speicher integrieren Shifted Loads max Computer Technology 9/18 DSM Demand Side Management (Lastmanagement)

10 Smart-Grids-Projekte Technische Konzepte und Umsetzungen der Flexibilisierung aktiver Betrieb von Mittel-/Niederspannungsverteilernetzen Integration Erneuerbarer, Effizienzsteigerung, Lastoptimierung Smart-Grids-Anwendungen Service to Grid Konzept, Smart Metering Gebäude im Stromnetz, E-Mobilität Customer to Grid Konzept, Prosumer Herausforderungen eines Gesamtsystems Institutioneller Rahmen Dezentralisierung, virtuelle Kraftwerke, Micro Grids Computer Technology 10/18

11 Projekt Building2Grid Fokus: Flexibilisierung von Speicherpotentialen in Gebäuden Thermische Speicher Langsame Prozesse Flexible Kontrolle Funktionale oder aggregierte Gebäude Potential-Informationen Utility & Grid Unterstützt: Resilientes Systemdesign Integration erneuerbarer Energiequellen Vermeidung von Spitzenlasten Netzinformationen Optimierung des lokalen Verbrauchs Computer Technology 11/18

12 Projekt KoRE (laufendes Projekt) Fokus: Energieeffizienz innerhalb von Gebäuden Kognitive Regelstrategieoptimierung Energieeffizienz-steigerung Mittel Gebäudeautomation Einsatz künstlicher Intelligenz Lösung für komplexe Systeme Test in AIT Energy Base Computer Technology 12/18

13 Smart-Grids-Projekte Technische Konzepte und Umsetzungen der Flexibilisierung aktiver Betrieb von Mittel-/Niederspannungsverteilernetzen Integration Erneuerbarer, Effizienzsteigerung, Lastoptimierung Smart-Grids-Anwendungen Service to Grid Konzept, Smart Metering Gebäude im Stromnetz, E-Mobilität Customer to Grid Konzept, Prosumer Herausforderungen eines Gesamtsystems Institutioneller Rahmen Dezentralisierung, virtuelle Kraftwerke, Micro Grids Computer Technology 13/18

14 Projekt SmartResponse Fokus: Entwicklung erfolgversprechender DSM- Szenarien Ergebnisse: Vollständige Life Cycle Analyse vielversprechende Entwicklungspfade Business Case ROI nach 5a bei 5% Energiekosteneinsparung Empfehlung: Vielfalt, Forschung, Rahmenbedingungen DSM Demand Side Management (Lastmanagement) Computer Technology 14/18

15 Projekt RASSA-Prozess Fokus: Stakeholderprozess Aufbau und Absicherung der Technologieführerschaft Positionierung zum Thema Referenzarchitektur Ergebnisse: High Level Use Cases kategorisiert Technische GAP-Analyse Stakeholder Relation Management Konzept Konzept Stakeholder-Einbindung Computer Technology 15/18

16 Projekt ICT4RobustGrid Fokus: Dezentralisierung des Netzes Multi-Agenten-Systemvoraussetzungen für Smart-Grid-Anwendungen Verteilernetz und IKT Infrastrukturanforderungen Ergebnisse: Roadmap Übergang zentral zu dezentral Herausforderungen der Möglichkeit des Inselbetriebs Informations- und Kommunikationstechnologie (ICT) - Komponenten, Topologien, Protokolle, Standards, Technologien, Reichweiten, Bandbreiten, Latenzen, Quality of Service, etc. CCS Centralized Control System DMACS Distributed Mulit-Agent Control System Computer Technology 16/18

17 Computer Technology 17/18

18 Danke! DI Marcus Meisel Bakk.techn. Institut für Computertechnik Gußhausstraße 27-29/E Wien Energy&IT Group Computer Technology /18

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