EEG Einspeisemanagement in HS und MS- Netzen

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1 EEG Einspeisemanagement in HS und MS- Netzen 14. VDE Arbeitskreis-Symposium Netzleittechnik Dresden 18. bis 19. September 2011 Bernd Huth

2 Inhalt Unternehmen / Anteil dezentraler Erzeugung Rechtliche Grundlagen Prozessankopplung an das Netzleitsystem EEG Management - Funktionen im Netzleitsystem Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 2

3 Flächenorganisation und Kennziffern der E.ON edis AG Bergen Netzgebiet: km² 2,1 Mio. Einwohner Netzelemente: Upahl Neubukow Schwerin km HS-Leitungen km MS-Leitungen km NS-Leitung 264 HS/MS-Umspannwerke davon 76 Windumspannwerke MS-Stationen 1,322 Mio. Netzanschlüsse Stand: Januar 2010 Plummendorf Malchin Röbel Heiligengrabe Neustadt/Dosse Rathenow Falkensee Derwitz Belzig Grimmen Jüterbog Altentreptow Gransee Hennigsdorf Potsdam Demmin Teltow Eberswalde Schönow Wolgast Schönefeld Prenzlau Neuenhagen Königs Wusterhausen Torgelow Angermünde Bad Freienwalde Seelow Fürstenwalde/Spree Beeskow Regionalbereich Mecklenburg-Vorpommern Regionalbereich Ost Brandenburg Regionalbereich West Brandenburg Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 3

4 Installierte regenerative Einspeiseleistung 4.198,1 MW regenerative Leistung sind im Versorgungsgebiet der E.ON edis AG installiert Mecklenburg installierte E.ON edis Brandenburg - Leistung AG Vorpommern Windenergie BHKW (reg.) 3.444,4 403,4 MW 2.362,8 279,7 MW 1.081,6 123,7 MW Photovoltaik 348,8 MW 233,8 MW 115,0 MW Wasserkraft 1,5 MW 1,2 MW 0,3 MW Summe 4.198, , , MW MW MW E.ON edis davon in MV davon in Brdg Leistungsbedarf der Bezugskunden im Dezember Netzhöchstlast : MW Netzminimalast : 231MW Stand: EEG NW/NWN Windenergie BHKW (reg.) Photovoltaik Wasserkraft

5 Beantragte regenerative Einspeiseleistung 8.723,5 MW regenerative Leistung sind beantragt bzw. werden zurzeit beplant beantragte Leistung Windenergie BHKW (reg.) Photovoltaik Wasserkraft Summe E.ON edis AG 4.689,7 894,4 MW 3.138,6 0,5 MW 8.723,2 MW Mecklenburg Brandenburg - Vorpommern 2.656, ,2 435,6 MW 458,8 MW 1.963,3 0,38 MW 5.055,8 MW 1.175,4 0,007 MW 3.667,4 MW 5.000, , , , , , , , ,00 500,00 E.ON edis davon in MV davon in Brdg. Stand: ,00 EEG NW/NWN Windenergie BHKW (reg.) Photovoltaik Wasserkraft

6 Rechtliche Grundlagen EEG - Pflichten für den Netzbetreiber EEG - 5 Netzanschlusspflicht von EEG-Anlagen EEG - 9 Netzausbaupflicht Einspeisemanagement Systemsicherheitsmanagement (SSM) gemäß 13 (1) EnWG Erhalt der Sicherheit und Zuverlässigkeit des Elektrizitätsversorgungssystem in der Regelzone mittels markt- und netzbezogener Maßnahmen ÜNB ist verpflichtet bei Gefährdung sämtliche Stromeinspeisungen, Stromtransite und Stromabnahmen anzupassen Netzsicherheitsmanagement (NSM) gemäß 6 und 11 EEG Regelung von Erzeugern (EEG, KWK, Grubengas) größer 100 kw zur Vermeidung von Netzüberlastungen Netzbetreiber muss Online-Mewwerte abrufen und sicherstellen, dass größtmögliche Menge an EEG-Strom eingespeist wird Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 6

7 Netztechnische Varianten der EEG - Einspeisung G UW G UW Einspeiser 110kV (Wind/Solar-UW) Einspeiser MS Anlage im UW (EEG-Trafo) Einspeiser MS Abgang im UW (EEG- Abgang) Einspeiser NS Netz Einspeiser MS Netz UW EEG Trafo Netz-Trafo 110kV 20kV 20kV Ortsnetz-Stationen G G G G G G Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 7

8 Vergleich einiger technischen Varianten der Steuerung Technik Vorteil Nachteil Funkrundsteuerung vorhandene klassische FWT Klein-FWT über GPRS FWT über Satellit Zählerschnittstelle SMS oder anderes Signal preiswert und somit günstig für das Massengeschäft mit DEA kleiner Leistungsgröße Übertragungsweg und technische Infrastruktur vorhanden relativ preiswert und somit auch gut als Zweit-FWT geeignet in der Regel guter Empfang preiswerter als FWT, aber sinnvoll als Ergänzung zur vorhandenen Technik liefert keine Messwerte und nur abgeleitete Rückmeldung über zentralen Kontrollempfänger wegen Eigentumsverhältnisse und Minimalauslegung oft keine Erweiterung möglich in der Regel Außenantenne erforderlich und nicht überall Empfang Satellitenantenne erforderlich in der Regel zusätzliches Scadasystem oder Schnittstelle zur Zählerfernauslesezentrale Nachweisführung erforderlich kritisch, liefert keine Messwerte Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 8

9 Leistungsreduzierung Systemtechnische Umsetzung NS MS HS generell FRSE <2MW >=2MW FRSE generell Fernwirktechnik Fernwirktechnik EFR-Langwellensignal 139kHz der Sendeanlage in Burg Empfänger : FTY 263 FWA-Anbindung über GPRS FWA-Anbindung via Satellit Ausbau vorhandener FWT Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 9

10 Netzbild für NSM (gegenwärtige Lösung) Befehle zur Steuerung eines UW vordefinierte Kurven Feste Schaltfolge für das Netzgebiet Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 10

11 Steuermöglichkeiten in einem Umspannwerk (WEA) Befehle zur cos Phi Vorgabe Notausbefehl Befehle zur Wirkleistungssteuerung Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 11

12 Gewitterböen Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 12

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15 Prognose der aktuellen Einspeisung aus Wetterdaten 1. Bildung aktueller abgeleiteter Messwerte durch Berücksichtigung von Werten aus eigenen Wetterstationen (Windrichtung, -geschwindigkeit, Temperatur, Globalstrahlung) 2. Nutzung externer Prognosen für mittelfristige Vorhersagen der Einspeisesituation ( ggf. NSM vor Schaltungen) Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 15

16 Aufrufe zur Reduzierung der Einspeiseleistung Anzahl der NSM - Aufrufe vorangegangener Jahre NSM SSM Aufrufe 0 Aufrufe Aufrufe 0 Aufrufe Aufrufe 3 Aufrufe Aufrufe 5 Aufrufe Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 16

17 Aufgabenstellung für neue Management-Funktionen Übergang von festen Netzgebieten zu flexibler Gruppenbildung Verwaltung aller Aufrufe in der Datenbank Übertragung von Sachdaten der Einspeiser aus SAP nach PRINS Integration der Vorgangsdokumentation Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 17

18 Einspeiserdaten aus dem SAP PM (TFDB) Stationsdaten Einspeisername (Technischer Platz UW/Station/Schaltfeld) Geo-Koordinaten Einspeiseart (WEA, PHA, konventionell ) Einspeisepunkt (Schaltfeld Leitung) installierte Leistung regelbare Leistung Anzahl Anlagen N-1 Bedingung (ja/nein) Regelbereich Trafodaten Bemessungsleistung eines Ortsnetztrafos (Nennleistung) Eigentumsangabe Trafotyp Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 18

19 Bildung von Gruppen mit virtuellen Einspeise- Stationen SAP virtuelle Station 1 A1(P inst, P regel, ) A3(P inst, P regel, ) virtuelle Station 2 B2(P inst, P regel, ) B3(P inst, P regel, ) PRINS Netzgebiet 1 =A2 top + virtuelle Station 1 Netzgebiet 2 =B1 top + virtuelle Station 2 UW A A1 A2 A3 B4 B3 B2 B1 UW B T G G top G G G FRSE FRSE FRSE FRSE FRSE G top FRSE Netzgebiet 1 Netzgebiet 2 Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 19

20 Klassifizierung von Einspeisern SAP KONV Kategorie PRINS konventionelle (Gruppe 1) Subpriorität PRINS 1 - EZA in sensiblen Industrieanlagen SAP WEA SAP BHKW KWKA PVA WKA PRINS EEG (Gruppe 2) PRINS sonstige (Gruppe 3) 2 - EZA in Industrieanlagen 3 Standard 4 Reserve 5 EZA mit Vertrag als Regel-KW Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 20

21 Einspeisemanagement - Steuerdialog SSM NSM TSM Liste der Vorgänge Steuerbild Neu Funktionsmarken Vorgang 1 Systemmesswerte Dokumente und Bilder Wahl der Netzgruppe projektierbare NG dynamische NG Vorschlag Hirarchische Kriterien Kategorie Priorität Summe bisheriger Absenkungen Schaltfolge Einspeiser 1 Einspeiser 2 Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 21

22 Vorgansdokumentation und Archivierung Aktueller Vorgang Vorgangsname Beginn und Ende des Vorgangs Beschreibung der Einspeisesituation (Kommentar) abzusenkende Leistung (Zielgröße) betroffene Erzeuger und Absenkstufen Lastverhältnisse (archivierte Messwerte) archiviertes Tagebuch Bilder) Zentraler Zugriff Weiterbearbeitung DR automatisch, manuell PRINS DB Anzeige Archivierung löschen Export Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 22

23 Freileitungsmonitoring zur max. Auslastung der Anlagen Temperatur Windgeschwindigkeit Windrichtung 3. Überwachung der neuen Grenzwerte Erfassung der Wetterdaten an kritischen Stellen Berechnung der dynamischen Strombelastbarkeit in Abhängigkeit vom Wetter (Kühlung) Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 23

24 Automatische n-1 Netzausfallrechnung im 110kV-Netz 1. Übertragung vieler Betriebsmesswerte Leitrechner EMS-Server 3 Min Alarmierung bei als kritisch erkannten Netzzuständen Plausibilitätsprüfung und Berechnung fehlender Werte (State Estimation) 3. periodische Berechnung des Ausfalls stark belasteter und für das Gesamtsystem wichtiger Anlagenteile Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 24

25 Anforderungen an die Betriebsführung der Netze organisatorische Maßnahmen zur Aufgabenverteilung 110kV und MS Erhöhter organisatorischer Aufwand bei planmäßigen Arbeiten und Störungen organisatorischer Aufwand bei der Dokumentation von Einsenkmaßnahmen Auslastung der MS-Netze vermehrt beachten (Leistungsfluss) Spannungshaltung (MS-Netze) neue Anforderungen an die Qualifikation des Schichtpersonals Bernd Huth E.ON edis AG Fürstenwalde/Spree Seite 25

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!