e-gap Statusseminar Smart Grid Controller 12. November 2015 Imagination at work.

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1 e-gap Statusseminar Smart Grid Controller 12. November 2015 Imagination at work.

2 Projektziele Technische Herausforderung und Lösungsansatz Smart Grid Controller - Projektziel Entwicklung eines nachhaltigen und kostengünstigen Smart-Grid-Konzeptes zur Maximierung des Anteils an Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energien im Verteilnetz von Garmisch-Partenkirchen Regler Regelbarer Ortsnetztransformator Befehl zur Stufung Technische Herausforderung Messung am Transformator, wobei sich zu regelnde Spannung am Leitungsende befindet Lösungsansatz Schätzung der kritischen Spannung basierend auf begrenzten Messungen General Electric Company - All rights reserved

3 Netzaufnahmefähigkeit / Genauigkeit / Stufenschalter Lebensdauer Entwicklung der Regelkonzepte Estimator Abgesetzte Messungen Smart Meters Neuentwickelte Konzepte Weiterentwickeltes Konzept Technische Verbesserung ohne zusätzliche Kosten oder Aufwand Ursprüngliches Konzept Kosten / Aufwand 2014 General Electric Company - All rights reserved 3

4 Spannung [pu] Simulationsergebnisse RONT S PV= 50 kw PF = 0.95 S PV= 50 kw PF = 0.95 Durchschnittliche Schätzgenauigkeit: 98% Kritische Spannung S LD= 10 kw PF = 1 S LD= 20 kw PF = 1 Virtuelle Messungen Tatsächliche Spannung Geschätzte Spannung Obere Spannungsgrenze Schätzunsicherheit Zeit [Std] 2014 General Electric Company - All rights reserved 4

5 Nächste Schritte und Ausblick Übertragen der Schätzmethode auf reelle Netze (Netze von Garmisch-Partenkirchen) Validierung der Schätzmethode mit echten Messdaten Hardware Implementierung Feldtest Ausblick General Electric Company - All rights reserved

6 Smart Grid Controller Technische und wirtschaftliche Analyse von netzstabilisierenden Maßnahmen in Netzgebieten mit einem hohen Anteil an Elektromobilität und Photovoltaik Statusseminar Modellregionen Elektromobilität 12. November

7 Vorgehen bei der Bewertung der netzstabilisierende Maßnahmen Phase 1 Phase 2 Phase 3 Datengrundlage Kosten und Kennwerte Kostenanalyse der Maßnahmen Recherche von Kennwerte Herstellerbefragungen Technische Bewertung Implementierung der Maßnahmen in MATLAB für Netzsimulationen Netztechnische Untersuchung der Netzgebiete in GAP Wirtschaftliche Bewertung Entwicklung einer Methodik zur Bewertung der Kosten der geeigneten Maßnahmen Analyse des zusätzlich integrierbaren PV- oder Lastpotentials durch die Maßnahme 2

8 Phase 1 und 3: Datengrundlage und wirtschaftliche Methodik Phase 1 Datengrundlage Kosten und Kennwerte Kostenanalyse der Maßnahmen Recherche von Kennwerte Herstellerbefragungen Veröffentlichung der gesamten Ergebnisse auf der Homepage der FfE Phase 3 3 Wirtschaftliche Bewertung Entwicklung einer Methodik zur Bewertung der Kosten der geeigneten Maßnahmen Analyse des zusätzlich integrierbaren PV- oder Lastpotentials durch die Maßnahme Zusätzlich zu der leistungsspezifischen Kennzahl wurde eine spannungsspezifische Kennzahl definiert Die Ergebnisse aus der Simulationen werden mit der bereits entwickelten Methodik ausgewertet

9 Phase 2: Auswahl repräsentativer Netzgebiete zur technischen Bewertung der Maßnahmen Verallgemeinerte Referenznetze Synthetische Typnetze Reale Netzgebiete in GAP Abdeckung einer Vielzahl möglicher Netzstrukturen Kombinatorische Modellierung möglicher Trafogrößen, Leitungslängen, Last- und Erzeugungsverteilungen Differenzierung der Einsatzgebiete der Maßnahmen Validierung anhand repräsentativer Netze Verwendung repräsentativer Netzstrukturen für verschiedene Netzcharakteristika, z.b. typisches Landnetz Validierung der Ergebnisse der Referenznetze Übertragung der Ergebnisse der Typnetze auf GAP Simulation der Maßnahmen in realen Netzgebieten Genaue Auswertung der Versorgungsqualität durch Lastflussberechnungen und Wirtschaftlichkeitsrechnungen in Case Studies 4

10 Phase 2: Technische Bewertung Beispiel von (vorläufigen) technischen Auswertungen Phase 2c Technische Auswertung Implementierung von geeigneten Visualisierungen Quantifizierter Vergleich der Maßnahmen Validierung der Ergebnisse aus der Referenznetze- Betrachtung Referenzfall mit ront mit Längsregler 5

11 Kosten in k Phase 2 und 3: Technisch-wirtschaftliche Bewertung Beispiel von (vorläufigen) wirtschaftlichen Auswertungen Phase 2d Wirtschaftliche Auswertung Implementierung von geeigneten Visualisierungen Quantifizierter Vergleich der Maßnahmen Validierung der Ergebnisse aus der Referenznetze- Betrachtung leistungsspezifische Kennzahl spannungsspezifische Kennzahl 6

12 Zusammenfassung und aktueller Stand Untertitel 1 Aggregierung Kennwerte und Kosten, Definition von Szenarien 2 Entwicklung Methodik Wirtschaftlichkeitsberechnung 3 Implementierung der Maßnahmen in Simulation 4 Entwicklung und Implementierung von Referenznetze in Simulation 5 Technische Differenzierung der Einsatzgebiete für Längsregler/rONT 6 Validierung der Ergebnisse durch Lastflussberechnungen 7 Zusammenfassung der Ergebnisse 7

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