VERSION 2.0 beta I Smart Grid Taxonomy. A system view from a grid operator's perspective

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1 VERSION 2.0 beta I Smart Grid Taxonomy A system view from a grid operator's perspective

2 SMART GRID TAXONOMY 2 Credits and contact details Publisher: The following were involved in this technical report: BKW Inc. Viktoriaplatz 2 CH-3000 Berne 25 Design, overall responsibility for content: Hauke Basse Project team: Viktoria Eder, Matthias Fetzner, André Fuchs, Jahn Götzel, Sebastian Kuppe, Christophe Mortier, Matthew Moy de Vitry, Ivan Schmidt, Yiran Zhang This report was first published on This edition (version 2.0 beta) was published on

3 SMART GRID TAXONOMY 3 Smart Grid: A taxonomy from a grid operator's perspective INTRODUCTION Motivation Future electricity grids will be smart, reports in specialist press and general media unanimously assert. Distribution grid operators such as BKW need to know what Smart Grid offers in concrete terms by way of new opportunities for operating grids safely and efficiently. But what does the term Smart Grid actually mean; What exactly are the concepts incorporated by Smart Grid? Content Page 4 of this technical report provides an initial answer to this question in the form of a "Categorized list of smart grid concepts" (Concept list). As far as possible, this covers all internationally known smart grid concepts, splitting them into their respective categories. The smart grid elements are distinguished according to their different types: concepts, concept enablers, concept goals and the stakeholders setting these goals. This distinction is clarified in the interactive system diagram as shown from P. 6. The Glossary on P. 8 and beyond offers further answers to the initial question. A clear, consistent and coherent definition is provided for each concept, and selected enablers and goals, illustrating how they form part of the system as a whole. Each definition is based on existing, established definitions, if available. Target group This publication is intended for: - Individuals seeking an overview of Smart Grids: What concepts does this keyword cover and what do they mean? The concept list (P. 4) is particularly interesting for such individuals, as is the glossary (P. 8). - Individuals who are keen to learn all about Smart Grids: What smart grid concepts are available? What are the differences between such concepts and how can they be linked together? The system diagram (P. 6) and the explanations in the Appendix (P. 23 onwards) will be relevant to these individuals, as well as the concept list and glossary. Glossary Definition of key terms, especially concepts Concept List List of all smart grid concepts Interactive System Diagram Illustrates the links between concepts - Short and snappy - Based on established definitions if available - Consistent - "Complete" - From the grid operator's perspective - Source: Literature searches and survey - Not an overview - Shows the chain linking enablersconcepts-goals-stakeholders

4 SMART GRID TAXONOMY 4 Categorized list of smart grid concepts The identified smart grid concepts have been classified to make them more understandable. This was carried out from the grid operator's perspective other classification systems would also be conceivable. The "E codes" shown on the righthand side of the page provide a permanent point of reference for the concepts, even if the descriptions themselves change. 1. EFFICIENT GRID: CONTROL OF DISTRIBUTED ENERGY UNITS (E068) Consumers (loads) demand-side response (DSI) [group] (E042) demand-side response (DSR) (E005) demand-side management (DSM) (E003) load shifting (E303) utilizing (n-1) reserve for controllable loads (E085) Producers (DER) feed-in management (E010) Prosumers / power flow direction irrelevant power feed-in limitation (E084) voltage control via local autonomous feed-in control P(V) power control for prevention of equipment overloading (E316) (E014) feed-in management with communication (E067) peak clipping (E324) 2. EFFICIENT GRID: VOLTAGE CONTROL WITH EQUIPMENT on-load voltage control with VRDT (E041) voltage control with line voltage regulator (E080) voltage control with reactive power (E023) MV voltage range maximization with VRDT (E404) smart voltage control with HV/MV transformers (E054) 3. EFFICIENT GRID: OTHERS line monitoring (E017) optimising voltage quality via power electronics (E072) power flow management for compliance with grid limits (E315) equipment dimensioning based on comprehensive information (E074) medium voltage DC networks (E087) low voltage DC grids (E081) 4. OPERATIONAL MANAGEMENT telecontrol for faster supply restoration (E312) remote disconnection of DER via frequency deviation (E325) smart determination of quality of supply (E307) pre-emptive rectification of power quality

5 SMART GRID TAXONOMY 5 issues (E078) power flow management for minimization of losses (E314) smart phase symmetry monitoring (E030) imminent-failure prediction (E028) outage verification (E046) fault localisation using local sensors (E070) self-healing (E015) supply restoration with DEU (E393) under-frequency load shedding (UFLS) as a function of power flow direction (E009) energy meteorology (E310) 5. FAULT AND PROTECTION automatic protection adjustment (E016) smart fault identification (E033) fault detection on de-energized lines (E034) smart fault diagnosis (E031) providing short-circuit power from DER (E399) operating through grid faults (E403) 6. METER-TO-CASH remote meter reading (E001) rapid detection of meter malfunction (E076) detection of excessive power usage (E077) detailed response to customer billing queries (E075) billing control via AMI (E387) 7. FURTHER IMPORTANT CONCEPTS smart maintenance (E043) reduction of grid losses by distributed provision of reactive power (E388) microgrid (E039) globally optimized smart grid management (E064) supergrid (E038) 8. LOAD DEVELOPMENT (Concepts not or only partially influenceable by the grid operator, but important for grid development.) reduction of consumption via smart meters (E331) conservation voltage reduction (CVR) at terminal to reduce consumption (E021) frequency stabilisation via distributed generators (grid standards) (E082) sale of reactive power from DEU (E004) sale of control power from DEU (E055) maximization of self-consumption (E066) frequency stabilisation with domestic appliances P(f) (E047) valley filling (E302)

6 SMART GRID TAXONOMY 6 Interactive system diagram The links and boundaries between elements of the smart grid must be readily understandable to ensure a clear, consistent and coherent definition of the individual concepts, illustrating how they form part of the system as a whole. For example, what is the difference between demand side management (DSM) and demand side response (DSR)? How do these two concepts work alongside demand side integration (DSI) and how are they related to peak clipping? (See footnote 1 if you're desirous to know the answer immediately.) Such correlations can be identified, understood and illustrated more easily in diagrams. This is the motivation behind the system diagram which forms part of the Smart Grid Taxonomy explained here. (It is underlined that the system diagram, on the other hand, is not intended to show the smart grid by way of an overview.) Figure 1 is an extract from the system diagram and shows an example of how all elements of the smart grid are intuitively and comprehensibly ordered according to their types. The concepts are shown in the centre, with enablers on the left, and goals and stakeholders on the right. The arrows show whether the element at IN BRIEF The system diagram illustrates the links between the various elements of the Smart Grid. These are too complex to be shown in overview form in just one diagram. The system diagram is thus available as a Visio and pdf file with interactive functionality to provide this overview function. the start of the arrow has a relevant influence on the element at the end of the arrow, but do not describe this influence in any more detail, e.g. by quantifying it. The Appendix (P. 22) includes further explanations on the terminology and different types used. Figure 1: Extract from the system diagram (simplified), context: "On-load voltage control (LV) with distribution transformers" concept 1 DSR and DSM both influence consumption, and particularly consumer demand. They differ in the way they influence demand: DSM entails direct action by the DSM controller on the controlled appliances, e.g. wa ter boilers the customer is not involved in the specific details. In DSR, however, the customer is given an incentive to act in line with the controller's goals, e.g. a tariff in which electricity is cheaper at certain times. DSI covers both terms as per the definition given by the VDE. Peak Clipping reducing load peaks is one of several possible ways of putting DSI into practice. It is an "intermediate goal", and as such not a goal in its own right, but helps to achieve other goals indirectly. This may include observing technical grid limits, thus avoiding the need for grid expansion, and ultimately maintaining low grid costs, in particular, or optimising energy take-up in a charging system with dynamic purchase prices.

7 SMART GRID TAXONOMY 7 A diagram showing graphic links between over 50 concepts and a great many elements with related content cannot hope to provide an overview. The following screenshots in Visio show the system diagram with all selected links. Figure 2a: System diagram with all links Figure 2b: System diagram for a selected concept The system diagram is designed to be used on a PC and can obviously not be viewed easily on A4 paper. The many arrows also lead to a visual tangle which is impossible to unravel, even if you enlarge the image on the screen (Figure 2a, left). The system diagram therefore has interactive functionality as an effective way of showing all the various links. By clicking on a concept, only the arrows which are directly linked or linked via intermediate elements are displayed all the others are hidden. This is shown in Figure 2b, right. The interactive system diagram can be consulted on INTERACTIVE SYSTEM DIAGRAM Please click here to open the interactive system diagram:

8 SMART GRID TAXONOMY 8 Smart Grid Glossary The glossary contains definitions for many of the elements that make up a Smart Grid. It defines all concepts that are included in the classified list of smart grid concepts (P. 4) and also selected concept enablers and goals. See the commented glossary for the source of the terms and definitions. COMMENTED GLOSSARY (REMARK: AT THE MOMENT ONLY AVAILABLE IN GERMAN) Please click here to open the commented glossary: Remote meter reading Remote reading of Smart Meters via communication network. Increases service quality and facilitates billing, especially if people move or change suppliers. Lecture intelligente des compteurs Lecture à distance des compteurs intelligents grâce à un réseau de communication. Améliore la qualité du service et réduit les coûts pour la facturation ainsi que lors de déménagement du client ou lors de changement de fournisseur. Zählerfernauslesung Fernablesung von Smart Metern via Kommunikationsnetz. Erhöht Servicequalität und vergünstigt Abrechnungen, auch bei Umzügen und Anbieterwechsel. Energy self-sufficiency Meeting of energy demand in a limited area (a household, a town, a region, a country or a community of states) by own energy resources to avoid dependence Autosuffisance énergétique Couverture des besoins énergétiques dans un espace limité (un ménage, une ville, une région, un pays ou une communauté d'états) par de propres sources d'énergie afin d'éviter les dépendances. Energieautarkie Deckung des Energiebedarfs eines abgegrenzten Gebiets (Haushalt,, Land, ) durch lokale Quellen, zu einem bestimmten Grad, bezüglich einer festgelegten Menge an Energieträgern (nur Elektrizität, auch Primärenergie,...), periodenbilanziell (Energie) oder kontinuierlich (Leistung), mit dem Ziel, Abhängigkeiten zu vermeiden. Demand-side management (DSM) The grid operator or other players directly influencing a consumer's power usage, without asking for permisson in the singular case. Gestion de la demande Modification directe de la demande des consommateurs par l'exploitant du réseau ou d autres acteurs, toutefois sans demande de permission au consommateur dans les cas seuls.

9 SMART GRID TAXONOMY 9 Demand Side Management (DSM) Direkte Beeinflussung des Leistungsbezugs eines Verbrauchers durch den Netzbetreiber oder andere Akteure, ohne dass der Kunde im konkreten Einzelfall um Genehmigung ersucht wird. Sale of reactive power from DEU Feeding in of reactive power by independent distributed energy units (DEU), such as supplier and consumer, for payment, e.g. from the grid operator or industrial companies. Vente de puissance réactive par des unités électriques décentralisées Injection de puissance réactive par des unités électriques décentralisées contre rémunération, p. ex. de la part de l'exploitant de réseau ou d industries. Verkauf Blindleistung aus DEE Das Einspeisen von Blindleistung durch unabhängige dezentrale elektrische Einheiten (DEE), wie Einspeiser und Verbraucher, gegen Entgelt, z. B. vom Netzbetreiber oder Industriebetrieben. Demand-side response (DSR) The grid operator or other stakeholders influencing consumer behaviour mostly by monetary incentives (e.g. time-related tariff). Réaction de la demande Influence du comportement des consommateurs par l'exploitant du réseau ou d autres acteurs par l'intermédiaire de motivations financières (p. ex. tarifs variables au court du temps). Demand Side Response (DSR) Beeinflussung des Verbraucherverhaltens durch den Netzbetreiber oder andere Akteure mittels zumeist monetärem Anreiz (z. B. zeitabhängigem Tarif). Under-frequency load shedding (UFLS) as a function of power flow direction Automatic disconnection of subnetworks below certain frequency values, taking account of load flow direction, to prevent a large-scale blackout. Délestage en sous-fréquence d'urgence Déconnexion automatique de parties du réseau en considérant le flux de charges en cas de sousfréquence pour éviter le déclenchement d'une panne d'électricité générale. Wirkleistungsrichtungsabhängiger Unterfrequenz- Lastabwurf Automatisches Abschalten von Teilnetzen unter Berücksichtigung der Lastflussrichtung bei Unterschreiten gewisser Frequenzwerte zur Verhinderung eines grossräumigen Blackouts. Feed-in management Control of feed-in of DER, for example to approximate fluctuating generation to available grid capacity. Gestion de la production Limitation de la puissance injectée dans le réseau, pour empêcher par exemple la surcharge du réseau. Einspeisemanagement Steuerung der Einspeisung von DEA, bspw. zur Annäherung fluktuierender Erzeugung an die verfügbare Netzkapazität. Local autonomous power control Power control of DEU with variable set point and without real-time communication. The control is realized by programmed algorithms which use local available parameters for the compliance with grid limits. Commande locale et autonome de la puissance Commande de la puissance des unités électriques décentralisées avec une valeur de consigne variable et sans communication en temps réel. La commande est réalisée par des algorithmes programmés qui utilisent des paramètres disponibles pour respecter les limites du réseau. Lokal autonome Leistungsregelung Leistungssteuerung von DEE mit variablem Sollwert und ohne Echtzeitkommunikation durch programmierte Algorithmen mittels verfügbarer Parameter zur Einhaltung von Netzgrenzwerten. Power control for prevention of equipment overloading Local, autonomous real-time control of distributed energy units (DEU) realized by programmed algorithms, using default, measured or transferable parameters for compliance of load limits in the controled equipment.

10 SMART GRID TAXONOMY 10 Commande de la puissance pour prévenir la surcharge des équipements Commande locale et autonome de la puissance des unités électriques décentralisées réalisée par des algorithmes programmés qui utilisent des paramètres disponibles pour éviter la surcharge des équipements. Leistungssteuerung zur Verhinderung von Betriebsmittelüberlastungen Lokale, autonome Echtzeit-Steuerung von DEE mittels programmierter Algorithmen anhand voreingestellter, gemessener oder übertragener Parameter zur Einhaltung der Belastungsgrenzen der beeinflussten Betriebsmittel. Self-healing The greatest possible restoration of grid customer supplies after faults by means of fully automated switching. Rétablissement de service automatique Rétablissement de l'alimentation complètement automatisée et auprès du plus grand nombre de clients possible après un défaut électrique. Selbstheilung Weitestmögliche Wiederherstellung der Versorgung von Netzkunden nach Fehlern durch vollautomatische Umschaltungen. Automatic protection adjustment Automatic adjustment of the protection settings based on real-time information about the current network status, e.g. if there are changes in topology. Adaptation automatique de protection Adaptation automatique des réglages des éléments de protection dans le réseau, pour correspondre à l'état du réseau en temps réel, par exemple suite à un changement de topologie Automatische Schutz-Anpassung Automatische Anpassung der Schutztechnik- Einstellungen auf der Basis von Echtzeit- Informationen über den aktuellen Netzzustand, z. B. bei Änderungen der Topologie. Line monitoring Monitoring technical operating variables of lines such as temperature or current flow to prevent damage and utilise their maximum capacity. Surveillance de lignes Surveillance des valeurs de fonctionnement des lignes (courant, température) pour éviter l'apparition de dégâts et permettre l'exploitation maximale de la capacité de transmission. Leitungsüberwachung Überwachung technischer Betriebswerte von Leitungen wie Temperatur oder Stromfluss zur Verhinderung von Beschädigungen und zur maximalen Kapazitätsausnutzung. Conservation voltage reduction (CVR) at terminal to reduce consumption Lowering the voltage at the consumer unit to reduce energy consumption (of ohmic load). Usually for individual customers but also possible for subnetworks. Optimisation de la tension aux points de connexion pour réduire la consommation électrique Réduction de la consommation (et des pertes réseau) en modifiant la tension au niveau des consommateurs (efficace pour charges à impédance ohmique). Optimierung Spannung am Anschlusspunkt zur Verbrauchsverringerung Absenkung der Spannung beim Verbraucher so dass der Energieverbrauch (der ohmschen Lasten) sinkt. Zumeist für einzelne Anschlussnehmer, aber auch für Teilnetze möglich. Voltage control with reactive power Influencing the local voltage to comply with the limits by drawing or even feeding-in reactive power, for example from DER inverters. Also called 'voltage regulation', or more rarely 'voltage support' by 'Volt/var control'. Maintien de la tension avec puissance réactive Maintien de la tension locale par soustraction respectivement addition de puissance réactive par l'onduleur de l'ipd, afin de respecter les valeurs limites. Spannungshaltung mit Blindleistung Beeinflussung der lokalen Spannung zur Einhaltung der Grenzwerte mittels Bezug oder auch Einspeisung von Blindleistung, bspw. durch Wechselrichter von DEA. Instantaneous determination of voltage quality Making available the instantaneous voltage quality at the consumer by means of distributed measuring instruments (including Smart Meters).

11 SMART GRID TAXONOMY 11 Détermination de la qualité d'approvisionnement instantanée Mise à disposition des valeurs de la qualité du courant instantanée au niveau des clients, pour la détection et résolution efficace de problèmes. Bestimmung aktuelle Spannungsqualität Verfügbarmachung der augenblicklichen Spannungsqualität beim Kunden mittels verteilter Messgeräte (wie auch Smart Meters). Imminent-failure prediction Identifying network nodes threatened with outage and warning consumers potentially affected. Anticipation de pannes imminentes Identification des éléments ou nœuds du réseau en danger de panne. Kurzfristige Ausfall-Warnung Identifikation ausfallsgefährdeter Netzknoten und Warnung potenzieller Betroffener. Smart phase symmetry monitoring Continuous monitoring of phase symmetry by sensors on the grid and communication techniques and, if necessary, manual or automatic correction. Mesure intelligente de l'équilibre des phases Surveillance en continu de l'équilibrage des phases au moyen d'un système de mesure à distance. Smarte Phasensymmetrie-Überwachung Kontinuierliche Überwachung der Phasensymmetrie durch Sensoren im Netz und Kommunikationstechnik und ggf. manuelle oder automatische Korrektur. Smart fault diagnosis Improved fault diagnosis by means of more sensors on the grid and new methods. (A topic for the future; concept not yet realized.) Diagnostique intelligent de pannes Amélioration des diagnostiques de pannes grâce à l'augmentation de capteurs dans le réseau et grâce à de nouveau processus. (Thématique pour le futur, existe aujourd'hui seulement en tant que concept théorique.) Smarte Fehlerdiagnose Verbesserte Diagnose von Fehlern durch vermehrt vorhandene Sensorik im Netz und neue Verfahren. (Zukunftsthema; existiert heute nur als wenig konkretes Konzept.) Smart fault identification Particularly cheap (and reliable) identification of short-circuits and earth leakage thanks to new information available on the Smart Grid (also in the event of multiple faults). Identification intelligente de pannes Détection des défauts fiable et bon marché grâce aux informations disponible dans les smart grids. Smarte Fehlererkennung Besonders kostengünstige (und zuverlässige) Erkennung von Kurzschlüssen und Erdschlüssen dank neuartiger, im Smart Grid vorhandener Informationen (auch im Falle von Mehrfachfehlern). Fault detection on de-energized lines Detection of line faults before (!) reclosure of lines are reclosured, using new technology. Détection de panne sur lignes hors tension Détection de défaut à la terre et de court-circuit avant (!) l'enclenchement d'une ligne hors tension, à l'aide de technologies intelligentes. Erkennung von Fehlern auf abgeschalteten Leitungen Erkennung von Erd- oder Kurzschlüssen vor (!) dem Einschalten von abgeschalteten Leitungen mit neuartiger Technik. Super grid Integrated network currently under discussion, above the current supply grid to make DER production available over a wide area. (Usually not counted as part of smart grid). Super grid Réseau de transmission encore un niveau audessus du réseau de transmission actuel, permettant la mise à disposition de la production des IPD à grande échelle. (Normalement exclu du concept Smart Grid.)

12 SMART GRID TAXONOMY 12 Supergrid In Diskussion befindliches Verbundnetz noch oberhalb der heutigen Transportnetzebene zur weiträumigen Verfügbarmachung der Produktion von DEA. (Zumeist nicht zu Smart Grid gezählt.) Microgrid Grid section that can be run isolated from its superposed grid, however usually connected to and supplied from there. Microgrid Portion de réseau clairement définie, capable d'être exploitée tant de manière conventionelle que de manière indépendante (par exemple lors d'une panne générale). Microgrid Abgeschlossenes Netzgebiet, das inselbetriebsfähig ist, zumeist jedoch im Netzverbund betrieben wird. On-load voltage control with VRDT Voltage control in low voltage grids by means of voltage regulated distribution transformer (VRDT), usually set to a specified voltage value. Contrôle de la tension grâce aux transformateurs de distribution réglables Réglage automatique de la tension locale, la plupart du temps sur une consigne, à l'aide d'un transformateur réglable. Spannungshaltung (NS) mit RONT Spannungshaltung in Niederspannungsnetzen mittels automatisch, zumeist auf einen Sollwert, geregelter Ortsnetztransformatoren. Demand-side integration (DSI) Influencing electricity procurement, for example by adapting current consumption to the available generation or network capacity. Hypernym for DSM and DSR. Intégration de la demande Modification de la demande de courant dans le but par exemple d'ajuster la demande à la production disponible ou à la capacité de transport du réseau. Concept parent de DSM et de DSR. Demand Side Integration (DSI) Beeinflussung des Elektrizitätsbezugs, bspw. zur Anpassung des aktuellen Verbrauchs an verfügbare Erzeugung oder Netzkapazität. Oberbegriff für DSM und DSR. Smart maintenance Improved LV and MV maintenance by evaluating grid status time series (including I, U, equipment status, etc.) which will be more available in the future. Maintenance intelligente Maintenance optimisée du réseau de BT et MT par considérations des données d'état livrées par de nouveaux appareils de mesure. Smarte Instandhaltung Verbesserte IH in NS und MS durch die Auswertung zukünftig vermehrt verfügbarer Netzzustands-Datenreihen (inkl. I, U, Betriebsmittelzustand, usw.). Outage verification Remote analysis of fault reports from customers. Avoids costs for deploying technicians and improves the quality of service. Vérification de panne Vérification à distance des notifications de pannes de la part de clients. Supprime les coûts d'une visite dans le cas d'une notification erronée. Améliore la qualité de service. Ausfallverifikation Fernbeurteilung von Störmeldungen von Kunden. Vermeidet Kosten für das Ausrücken von Technikern und erhöht die Servicequalität. Frequency stabilisation with domestic appliances P(f) Automatic adjustment of the load of domestic appliances (e.g. refrigerators) as a function of the deviation from the setpoint frequency in support of frequency stability. Soutien de la fréquence de type P(f) Ajustement automatique de la charge d' appareils (p.ex. réfrigérateurs) en fonction de la fréquence électrique du réseau, afin d augmenter la stabilité globale du système électrique.

13 SMART GRID TAXONOMY 13 Frequenzstützung mit Haushaltsgeräten P(f) Automatische Anpassung der Last von Haushaltsgeräten (z. B. Kühlschränken) in Funktion der Abweichung von der Sollfrequenz zum Zwecke der Frequenzhaltung. Smart voltage control with HV/MV transformers Regulating the voltage on the MV busbar based on measurements or estimates of voltage conditions in the downstream MV and LV grids ("wide-range regulation"/"current compounding"), to maximise grid capacity for feed-in and consumption. Maintien intelligent de la tension avec transformateurs HT/MT Contrôle intelligent des transformateurs HT/MT s'adaptant aux conditions actuelles du réseau pour la maximisation de sa capacité de transmission. Smarte Spannungshaltung mit HS/MS- Transformatoren Regelung der Spannung an der MS- Sammelschiene auf Basis von Messung oder Schätzung der Spannungsverhältnisse in den nachgelagerten MS- und NS-Netzen (''Weitbereichsregelung'' / ''Stromkompoundierung''), zur Maximierung der Netzkapazität für Einspeisung und Verbrauch. Sale of control power from DEU The dynamic increase or reduction of injection or consumption from DEU as a contribution to system-wide frequency stability for payment, e.g. via an exchange system. Vente de puissance de réglage L augmentation ou la réduction dynamique de la production / consommation des unités électriques décentralisées contre rémunération, contribuant au maintien de la fréquence. Verkauf Regelleistung aus DEE Die dynamische Erhöhung oder Reduzierung von Einspeisung bzw. Verbrauch von DEE als Beitrag zur netzweiten Frequenzhaltung gegen Entgelt, z. B. über ein Börsensystem. Globally optimized smart grid management Integrated operation of various (including "smarter") system components to produce a greater benefit than optimising the individual components separately. Smart Grid optimisé comme ensemble Système de contrôle et de coordination des éléments du réseau pour optimiser son exploitatation d'une manière plus efficace et plus conséquente que serait une optimisation des éléments individuels. Gesamthaft optimiert gesteuertes Smart Grid Integrierter Betrieb verschiedener (u.a. ''smarter'') Systemkomponenten, so dass ein höherer Nutzen als bei separater Optimierung der einzelnen Komponenten resultiert. Distributed energy storage (in a broader sense) Controllable distributed energy units, the load (feed-in/consumption) of which can be deferred but not increased or avoided without substitution (e.g. batteries and transferable loads). Stockage d'énergie décentralisé Unités électriques contrôlables et décentralisées, dont la charge (injection/demande) peut être retardée mais ni évitée ni augmentée sans moyens de remplacement. Dezentrale Speicher i.w.s. Steuerbare dez. elektr. Einheiten, deren Last (Einsp./Verbrauch) aufgeschoben, nicht aber ersatzlos vermieden oder erhöht werden kann (z. B. Batterien und verschiebbare Lasten). Maximization of self-consumption Maximising the consumption of locally generated electricity by the producers (prosumers) themselves, also by using electricity storage units. Maximisation de l'autoconsommation Maximisation de la consommation du courant produit sur place, également en utilisant un système de stockage d'énergie. Maximierung Eigenverbrauch Maximierung des Verbrauchs von erzeugtem Strom vor Ort durch den Produzenten (Prosumer) selber, auch durch Nutzung von Stromspeichern. Feed-in management with communication Central control of feed-in (short-term or in realtime) of DER, for example to approximate fluctuating generation to available grid capacity. Gestion de la production avec communication Limitation (à court terme ou temps réel) de la puissance injectée dans le réseau par les IPD, pour empêcher par exemple la surcharge du réseau.

14 SMART GRID TAXONOMY 14 Einspeisesteuerung mit Kommunikation Zentrale Steuerung der Einspeisung (kurzfristig oder in Echtzeit) von DEA, bspw. zur Annäherung fluktuierender Erzeugung an die verfügbare Netzkapazität. Control of distributed energy units Group of concepts that influence consumption or supply (short-term or real-time), for example to approximate consumption to available (sometimes fluctuating) generation. Gestion des ressources énergétiques distribuées Regroupement des stratégies qui servent à influencer le rôle des consommateurs et des générateurs (à court terme ou en temps réel), par exemple pour maintenir l'équilibre énergétique du système. Steuerung der Leistung dezentraler elektrischer Einheiten Gruppe von Konzepten, bei denen Verbrauch oder Einspeisung beeinflusst werden (kurzfristig oder Echtzeit), bspw. zur Annäherung des Verbrauchs an die verfügbare (tlw. fluktuierende) Erzeugung. Fault localisation using local sensors Exact localisation of ground faults and shortcircuits using sensors positioned deeper in the grid than those of today. Localisation de pannes à l'aide de senseurs décentralisés Localisation précise de défauts au moyen d'appareils de mesure répartis dans le réseau de distribution. Fehlerlokalisierung mit dezentraler Sensorik Präzisere Lokalisierung von Erd- und Kurzschlüssen durch tiefer als heute im Netz vorhandene Sensorik. Optimising voltage quality via power electronics Improving local voltage quality particularly harmonics and flicker with the aid of power electronic grid components such as PV inverters. Amélioration de la qualité de la tension à l'aide d'électronique de puissance Amélioration de la qualité de la tension locale, en particulier concernant les harmoniques et les papillotements, au moyen d'électroniques de puissance. Optimierung Spannungsqualität mittels Leistungselektronik Verbesserung der lokalen Spannungsqualität hier speziell Oberwellen und Flicker mithilfe leistungselektronischer Netzkomponenten wie z. B. PV-Wechselrichter. Equipment conception based on comprehensive information Improved grid planning in LV and MV by using extended data from the "smart grid" such as equipment status, loading and quality of supply. Conception de équipement au moyen d'informations complètes Planification du réseau BT et MT améliorée grâce à l'utilisation de l'information sur la qualité d'approvisionnement et l'état du capital réseau, mis à disposition par le ''Smart Grid''. Betriebsmittelauslegung auf umfassender Informationsbasis Verbesserte Netzplanung in NS und MS durch die Nutzung erweiterter Daten aus dem ''Smart Grid'' wie Anlagenzustand, Auslastung und Versorgungsqualität. Detailed response to customer billing queries Detailed response to customer queries regarding their bills based on continuously measured electricity consumption. Réponse détaillée aux réclamations de clients quant aux factures Réponse détaillée aux réclamations de la part de clients grâce aux rapports d'utilisation détaillés mis à disposition du Call Center. Detaillierte Beantwortung von Kunden-Fragen bzgl. Rechnungen Detaillierte Beantwortung von Kunden-Fragen bzgl. Rechnungen auf Basis von kontinuierlich gemessenem Stromverbrauch. Rapid detection of meter malfunction Rapid detection of meter malfunctions using smart meters and other metering instruments on the network. Détection rapide de panne de compteur Détection rapide du mauvais fonctionnement d'un compteur grâce aux compteurs intelligents et aux appareils de mesure dans le réseau.

15 SMART GRID TAXONOMY 15 Schnelles Erkennen von Zähler-Fehlfunktion Schnelles Erkennen von Fehlfunktion von Zählern mittels Smart Meters und weiteren Messgeräten im Netz. Detection of excessive power usage Use of Smart Meters and measuring instruments on the grid to detect when connections are using power in excess of the contractually agreed tariff. Détection d'une consommation au-delà du tarif contractuel Détection à l'aide de Smart Meters et d'appareils de mesures des raccordements qui consomment une puissance au-delà du tarif contractuel. Erkennung von übertariflichem Leistungsbezug Erkennung mittels Smart Meter und Messgeräten im Netz, wenn Anschlüsse über den vertraglich vereinbarten Tarif hinaus Leistung beziehen. Pre-emptive rectification of power quality issues Identification of power quality problems at the customer's (e.g. voltage level, flicker) allows rectification before the customer notices or complains. Réparation proactive de problèmes de tension Détection des problèmes de tension (niveau, flicker) chez les clients permettant une correction avant que ceux-ci s en aperçoivent. Zuvorkommende Behebung von Spannungsproblemen bei Kunden Erkennung von Spannungsproblemen beim Kunden (z. B. Spannungshöhe, Flicker) ermöglicht Behebung bevor Kunde es merkt oder bevor er sich beschwert. Virtual power plant (VPP) Intelligent interconnection of geographically distributed plants and possibly consumers and storage to create a controllable assembly with the aim of marketing their capacities like a large plant. Centrale électrique virtuelle Combinaison de producteurs, de consommateurs et d'installations de stockage d'énergie répartis sur une région géographique en un paquet contrôlable, afin d'offrir la capacité résultante sur le marché. Virtuelles Kraftwerk (VKW) Intelligente Vernetzung von räumlich verteilten Energieerzeugungsanlagen und ggf. Verbrauchern sowie Energiespeichern zu einem steuerbaren Verbund, mit dem Ziel die Kapazitäten gebündelt zu vermarkten. Voltage control with line voltage regulator Controlling voltage by means of power electronic components or transformers with ratio up to +/- 10% so that a large voltage range can be used downstream of the device in compliance with the limits. Maintien de la tension par régulateur de tension Maintien de la tension à l'aide d'électronique de puissance ou de transformateurs avec rapport de tension +/- 10 %, permettant l utilisation d une large bande de tension derrière le régulateur. Spannungshaltung mit Einzelstrangregler Regelung der Spannung durch leistungselektronische Komponenten oder Trafos mit Übersetzung bis +/- 10 %, so dass hinter dem Gerät ein grosses Spannungsband grenzwertkonform nutzbar wird. Low voltage DC grids Low voltage grids using direct current (DC) instead of alternating current (AC), especially if there is a high proportion of DC or ohmic load. Réseaux BT à courant continu Utilisation d'un courant continu au lieu d'un courant alternatif dans les réseaux à basse tension, en particulier lors de présence d'importantes charges ohmiques et continues. Niederspannungs-Gleichstromnetze Niederspannungsnetze, die mit Gleichstrom anstelle von Wechselstrom betrieben werden, insbesondere bei hohem DC- und ohmschem Lastanteil. Frequency stabilisation via distributed generators (grid standards) Frequency stabilising behaviour of distributed generation plants, as a requirement in standards or grid codes. Soutien de la fréquence avec des IPD (normes du réseau) Le soutien de la fréquence par les IPD, exigé dans les normes ou dans les conditions de raccordements de l opérateur réseau.

16 SMART GRID TAXONOMY 16 Frequenzstützung durch dezentrale Erzeuger (Netz-Normen) Frequenzstützendes Verhalten von dezentralen Erzeugungsanlagen, als Anforderung in Normen oder technischen Anschlussbedingungen der Netzbetreiber. Power feed-in limitation Limiting the maximum feed-in from a DER to a certain percentage below its (sometimes rarely achieved) nominal capacity. Limitation de la puissance d'injection Limitation de la puissance d'injection à un certain pourcentage de la puissance nominale (rarement atteinte) pour les IPD. Statische Leistungsbegrenzung Die Begrenzung der maximalen Einspeisung einer DEA auf einen gewissen Prozentwert unterhalb ihrer (ggf. selten erreichten) Nennleistung. Utilising (n-1) reserve for controllable loads Including the (n-1) reserve of the system plants in network planning and operation as useful transmission capacity for safely controlled load. Utilisation des capacités de réserve (n-1) du réseau pour contrôler les charges Intégration des réserves (n-1) des installations du réseau lors de la planification des réseaux et de leur exploitation, afin d'utiliser ces réserves en tant que capacité de transmission utile pour les volumes de charge dont le contrôle est assuré. Ausnutzung (n-1)-reserve für steuerbare Lasten Einbezug der (n-1)-reserve der Netzanlagen während Netzplanung und -betrieb als nutzbare Übertragungskapazität für sicher steuerbare Lastvolumina. Medium voltage DC networks Medium voltage grids using direct current instead of alternating current. Réseau de moyenne tension à courant continu Utilisation d'un courant continu au lieu d'un courant alternatif dans les réseaux à moyenne tension. Mittelspannungs-Gleichstromnetze Mittelspannungssnetze, die mit Gleichstrom anstelle von Wechselstrom betrieben werden. Controllable distributed energy units Distributed electricity supply units that can be controlled via communication technology. Examples are controlled stores, wind turbines and water boilers. Contrôle des unités électriques décentralisées Unités électriques décentralisées contrôlables grâce à des techniques de communication (p. ex. batteries contrôlables à distance, parcs éoliens, chauffe-eau, etc.). Steuerbare dezentrale elektrische Einheiten Über Kommunikationstechnik steuerbare dezentrale elektrische Einheiten. Beispiele sind steuerbare Speicher, Windkraftanlagen und Wasserboiler. Power system stability In electricity grids, grid stability means frequency stability, voltage stability and rotor angle stability that is the ability to restrict deviations from rated frequency within a small range by the continuous offsetting of generation and consumption. If the frequency were to go outside this range, there would be a large-scale power outage. Stabilité d'un réseau La production et la consommation d'électricité doivent être continuellement équilibrée afin de maintenir la fréquence du réseau dans une plage définie et très restreinte. Si la fréquence n'est pas maintenue dans cette plage, il en résulte un blackout total du réseau. Netzstabilität Netzstabilität beinhaltet in Stromnetzen Frequenzstabilität, Spannungsstabilität und Polradwinkelstablität. also die Fähigkeit, Abweichungen von der Sollfrequenz durch kontinuierlichen Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch in einem sehr kleinen Band zu halten. Distributed energy units (DEU) Systems that can take power from the grid or feed into it and that are isolated or geographically distributed rather than being concentrated with great electrical power. Unités électriques décentralisées Systèmes pouvant soutirer ou injecter de la puissance dans le réseau, étant dispersés plutôt que concentrés en grosse puissance.

17 SMART GRID TAXONOMY 17 Dezentrale Elektrische Einheiten (DEE) Systeme, die Leistung aus dem Stromnetz beziehen oder in es einspeisen können, also Verbraucher, Einspeiser und Speicher, und eher vereinzelt bzw. flächig verteilt als in grossen Leistungen konzentriert auftreten. Valley filling The targeted accumulation of new electrical loads (mostly consumption) in periods of low load, e.g. heating pumps with timers. Valley Filling Enclenchement volontaire de nouvelles charges électriques pendant les heures creuses, p. ex. pompes à chaleur avec horloge programmable. Valley Filling Der gezielte Aufbau von neuen elektrischen Lasten (meist Verbrauch) in Zeiten niedriger Last, z. B. Wärmepumpe mit Zeitschaltuhr. Load shifting Shifting peak loads (generation/consumption) in times of minimal load to avoid exceeding grid limit values. Load shifting (déplacement des pointes de charge) Déplacement des pointes de charge vers les heures creuses afin d'éviter le dépassement de valeurs limites du réseau. Load Shifting Verschiebung von Spitzenlasten (Erzeugung/Verbrauch) in Zeiten geringerer Last zur Vermeidung der Verletzung technischer Netzgrenzwerte. Smart determination of quality of supply Automatic determination of power quality (flicker, etc.) and supply reliability (SAIDI, etc.) based on sufficiently accurate and resolved measurement data from the grid. Détermination efficace de la qualité d'approvisionnement Détermination automatique des paramètres concernant la qualité d'approvisionnement (papillotements, SAIDI, ) basée sur des mesures du réseau suffisamment précises et de résolution temporelle suffisante. Smarte Bestimmung der Versorgungsqualität Automatische Bestimmung der Kennzahlen der Spannungsqualität (Flicker, ) und Versorgungszuverlässigkeit (SAIDI, ) auf der Basis von hinreichend genauen und aufgelösten Messdaten aus dem Netz. Smart condition monitoring Making the equipment condition available by permanently monitoring the relevant state variables (I, U, T, etc.) and computerised deduction of condition. Surveillance intelligente de l'état du réseau Mise à disposition de l'état actuel du capital réseau au moyen d'un système de surveillance pour les grandeurs d'importance (I, U, T) ainsi qu'une dérivation numérique de l'état du capital. Smarte Zustandsüberwachung Verfügbarmachung des Anlagenzustands durch permanentes Monitoring der relevanten Zustandsgrössen (I, U, T ) und rechnergestützte Zustandsableitung. Hybrid heating system 'power and gas'' Combination of gas heating and electrical heating for "virtual gasification" of electricity in times of oversupply (for example as an efficient alternative to P2G). Système de chauffage hybride ''Power and Gas'' Combinaison d'un système de chauffage au gaz et électrique pour permettre la ''gazéification virtuelle'' du courant lors d'une surproduction d'électricité (alternative plus efficace que le ''Power to Gas''). Hybridsysteme ''Power and Gas'' Kombination aus Gasheizung und elektrischer Heizung zur ''virtuellen Vergasung'' von Strom in Zeiten des Überangebots (u.a. als effiziente Alternative zu P2G). Energy meteorology Modelling and use of weather forecasts for forecasting and controlling consumption and feedin. Energie & météorologie Modélisation et utilisation des prévisions météorologiques pour le pronostique et le contrôle de la consommation et du stockage de l'énergie.

18 SMART GRID TAXONOMY 18 Energiemeteorologie Die Modellierung und Nutzung von Wettervorhersagen für Prognose und Steuerung von Verbrauch und Einspeisung. Power-to-gas(-to-power) Electricity is converted into combustible gas via electrolysis, intermediately stored and then converted back into electricity or used is some other way. Power-to-Gas(-to-Power) Conversion de l'énergie électrique au gaz combustible, stockage et enfin reconversion en énergie électrique ou usage ailleurs. Power-to-Gas(-to-Power) Elektrische Energie wird mittels Elektrolyse brennbares Gas erzeugt, zwischengespeichert und anschliessend wieder verstromt oder anderweitig verwendet. Telecontrol for faster supply restoration Remotely controlled switches allow faster restoration of supply by avoiding the need for local manual switching with the associated travelling times. Contrôle à distance des interrupteurs pour une restauration rapide du réseau Un contrôle à distance des interrupteurs permet une restauration rapide du réseau après une panne de courant (évite une intervention sur place). Fernsteuerung zur schnelleren Wiederversorgung Fernsteuerbare Schalter ermöglichen schnellere Wiederversorgung durch Vermeidung manueller Netzumschaltungen vor Ort und damit verbundener Anfahrtszeiten. Power flow management for minimization of losses Controlling the power flow to minimise transmission losses (especially in normal operation). Gestion des flux électriques dans le réseau pour la minimisation des pertes dans le réseau Direction du flux énergétique dans les lignes pour minimiser les pertes électriques. Lastflusslenkung zur Verlustminimierung Lenkung der Lastflüsse zur Minimierung von Übertragungsverlusten (v. a. im Normalbetrieb). Power flow management for compliance with grid limits Managing load flows to maintain the technical limits of current and voltage in normal operation and in resupply topology. Gestion des flux électriques dans le réseau pour le respect les valeurs limites Gestion du flux énergétique dans les lignes pour respecter les valeurs limites du réseau (tension et courant) dans les cas d exploitation normale et de réapprovisionnement. Lastflusslenkung zur Einhaltung von Netzgrenzwerten Lenkung der Lastflüsse zur Einhaltung der technischen Grenzwerte von Strom und Spannung in Normalbetrieb und Wiederversorgungsfall. Voltage control via local autonomous feed-in control P(V) Local, autonomous real-time control of distributed energy units (DEU) as a function of voltage to comply with voltage limits. Contrôle local et autonome de la puissance d'injection P(U) Maintien de la tension par contrôle local et autonome de la puissance des unités électriques décentralisées. Spannungshaltung durch lokale autonome Einspeisesteuerung P(U) Lokale, autonome Echtzeit-Steuerung der dezentraler elektrischer Einheiten (DEE) in Abhängigkeit der Spannung zur Einhaltung des Spannungsbands. Quality of supply Quality of supply incorporates three components: reliability of supply, service quality and power quality. It is primarily influenced by the grid operator. Qualité de l'alimentation électrique La qualité de l'alimentation comprend la fiabilité de l'alimentation, la qualité du service et la qualité de la tension. Elle est principalement influencée par l'opérateur de réseau.

19 SMART GRID TAXONOMY 19 Versorgungsqualität (VQ) Versorgungsqualität beinhaltet die drei Komponenten Versorgungszuverlässigkeit, Servicequalität und Spannungsqualität. Sie wird vornehmlich durch den Netzbetreiber beeinflusst. Distribution reliability Grid availability described by a number of indicators such as the frequency and duration of interruptions. Fiabilité de l'alimentation Disponibilité du réseau, description à l'aide d'une série d'indicateurs comme la fréquence d'interruption, la durée d'interruption ou l'énergie non livrée dans les temps. Versorgungszuverlässigkeit Verfügbarkeit des Netzes, beschrieben durch eine Vielzahl von Indikatoren wie Unterbrechungshäufigkeit, Unterbrechungsdauer oder nicht zeitgerecht gelieferter Energie. Service quality The quality of the electricity supplier's services beyond electricity supply, e.g. contactability, quality of complaint management and of advice. Qualité du service La qualité des services fournis par l entreprise de production et de distribution d énergie, tels que l accessibilité, la qualité de la gestion des plaintes et la qualité du conseil. Servicequalität Die Qualität der Dienstleistungen des Versorgungsunternehmens, die über die Stromlieferung hinausgehen, z. B. Erreichbarkeit, Qualität des Beschwerdemanagements und Beratungsqualität. Voltage quality Degree of conformity between the voltage at the measuring point and certain normative or contractually agreed voltage characteristics, especially voltage level and flicker. Part of the quality of supply. Qualité de la tension Conformité entre la tension mesurée et certaines normes ou entre des valeurs convenues contractuellement concernant la tension, en particulier la tension nominale et la présence de papillotement. Une partie de la qualité de l'alimentation électrique Spannungsqualität Grad der Übereinstimmung zwischen der Spannung am Messpunkt und gewissen normativ vorgegebenen oder vertraglich vereinbarten Eigenschaften der Spannung, v.a. Spannungshöhe und Flicker. Teil der VQ. Voltage control Controlling the voltage to comply primarily with normative requirements, for example the upper and lower voltage limits specified in EN Maintien de la tension Réglage de la tension afin de respecter les standards, comme par exemple les limites concernant la sur- et sous-tension dans la norme EN Spannungshaltung Die Regelung der Spannung derart, dass v.a. normative Vorgaben eingehalten werden, wie bspw. Ober- und Untergrenzen der Spannung in EN Peak clipping The grid operator reducing peak loads (generation/consumption) without the consumption/feed-in being made up. Example: DSM. Peak Clipping (limitation de la consommation de pointe) Réduction de la consommation de pointe par l'opérateur du réseau en contrôlant directement les charges, sans que la consommation et la production ne soient rattrapées. Version appliquée du DSM. Peak Clipping Reduzierung von Spitzenlasten (Erzeugung/Verbrauch) durch den Netzbetreiber, bspw. mittels DSM, ohne dass der Verbrauch / die Einspeisung nachgeholt würde. Remote disconnection of DER via frequency deviation Increasing or reducing frequency in an isolated network outside the permissible operating range of distributed generators to switch them off for maintenance and repairs. Déconnexion à distance des IPD en modifiant la fréquence Augmentation ou diminution de la fréquence (dans un réseau isolé) au-delà des valeurs tolérées par les IPD afin de les déconnecter lors de travaux de maintenance.

20 SMART GRID TAXONOMY 20 Fernausschaltung von DEA mittels Frequenzabweichung Erhöhung oder Absenkung der Frequenz in einem isolierten Netz ausserhalb des zulässigen Betriebsbereichs von dezentralen Erzeugern zu deren Ausschaltung bei Instandhaltungsarbeiten. Smart home Technologies for the private residential sector, to improve energy efficiency, comfort, economy, flexibility and safety. Maison intelligente Technologies appliquées dans les habitations, améliorant l'efficacité énergétique, le confort, la rentabilité, la flexibilité ainsi que la sécurité. Smart Home Technologien für den privaten Wohnbereich, die mehr Energieeffizienz, Komfort, Wirtschaftlichkeit, Flexibilität und Sicherheit schaffen. Load The term can describe the electrical power which is taken from the grid by the consumer or - in the case of "negative load" - fed into the grid by a DER. Moreover it can refer to the producer/consumer itself. Charge Le terme peut désigner la puissance électrique prélevée sur le réseau par le consommateur ou dans le cas d'une "charge négative" - injectée au réseau par une IPD. Cela peut aussi référer au producteur/consommateur lui-même. Last Der Begriff kann die elektrische Leistung, die von einem Verbraucher aus dem Netz bezogen oder - "negative Last" - von einer DEA ins Netz eingespiesen wird, beschreiben. Desweiteren kann es auch den Erzeuger/Verbraucher selbst bezeichnen. Ancillary services Grid operator services beyond pure electricity transport, e.g. frequency stability, voltage stability and restoration of supply. Services système Services des exploitants réseau au-delà du pur transport du courant, comme par exemple le maintien de la fréquence, le maintien de la tension et la restauration du réseau. Systemdienstleistungen Über den reinen Stromtransport hinausgehende Dienstleistungen der Netzbetreiber, z. B. Frequenzhaltung, Spannungshaltung und Versorgungswiederaufbau. Reduction of consumption via smart meters Conscious reduction in consumption by the customer, motivated by the display of current consumption or retrospective analysis of consumption. Réduction de la consommation grâce aux compteurs intelligents Réduction volontaire de la consommation des clients grâce à l affichage de la consommation actuelle ou l'analyse de l historique de la consommation. Verbrauchsreduktion durch Smart Meter Bewusste Verbrauchsreduktion des Kunden, motiviert durch Anzeige und Bewusstmachung des aktuellen Verbrauchs oder nachträgliche Verbrauchsanalyse. PCC-regulator Operating equipment to adapt the voltage for a single connectee in order to reduce the energy of ohmic consumers or to comply with the voltage limits Régulateur - PCC Équipement pour adapter la tension pour diminuer l'énergie des dissipateurs ohmiques ou respecter les limites de tension Anschlusspunktregler Betriebsmittel zur Spannungsanpassung für einen einzelnen Anschlussnehmer, bspw. zur Verringerung des Energiebezugs durch ohmsche Verbraucher oder zur Einhaltung des Spannungsbands Advanced metering infrastructure (AMI) System for measuring, collating, analysing and communicating energy consumption via measuring instruments (e.g. Smart Meters). Advanced Metering Infrastructure (AMI) Système pour mesurer, collecter, analyser et communiquer la consommation d énergie, utilisant des appareils de mesure (p. ex. Smart Meter).

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