Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

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1 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power, ENERGY MANAGEMENT 1 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

2 SASO: Prinzip Control System (CS) SCADA EMS & NA NTC LFC Security Assessment and System Optimisation (SASO) 2 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

3 Entwicklung der Netzeingriffe (Tendenz/Beispiel) Ereignisse* / Tage Atomausstieg! Neue Werkzeuge erforderlich! nahezu täglich Eingriffe nötig * Ereignisse, die in der Kunden-Regelzone Maßnahmen nach 13 EnWG und 11 EEG auslösten 3 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

4 Netzsicherheit und -stabilität Ausfallsicherheit Kurzschlussleistung Störungen Zustandsänderungen Strombetrag Spannungsbetrag Frequenz Geplante Maßnahmen Korrektur- Eingriffe Spannnungsstabilität Polradwinkelstabilität nicht beeinflussbar beeinflussbar Ursache Wirkung Maßnahme 4 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

5 Zustandsbewertung und Entscheidungsunterstützung Bereitstellung effektiver Handlungsvorschläge Maßnahme ergreifen Ursache erkennen Visualisierungskonzepte für die Netzbetriebsführung Wirkung analysieren Einsatz / Entwicklung von Verfahren für eine umfassende Netzzustandsbewertung 5 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

6 Komponenten von SASO Entscheidungsunterstützung Visualisierung Netzanalyse und Bewertung SASO 6 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

7 Zusammenfassung: Was ist SASO? Plattform für die Entwicklung von Anwendungen zur Netzzustandsbewertung und Entscheidungsunterstützung Entwicklungsschwerpunkte: Verfahren zur Zustandsbewertung (Netzanalysefunktionen) Verfahren zur Entscheidungsunterstützung Innovative Visualisierungskonzepte Entwicklung erfolgt in enger Zusammenarbeit mit einem Kunden Eigenständiges, modulares System mit optionaler Anbindung an das Leitsystem Keine direkte Befehlsausgabe Vorerst keine Automatiken schnelle Prototypentwicklung möglich Eingangsdaten kommen i. d. R. vom Leitsystem, jedoch sind auch andere Quellen möglich Erster Schritt: Snapshot-basiert Später: auch Prognosedatensätze möglich (DACF, IDCF) 7 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

8 Visualisierung 8 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

9 Ziel: Erkennen und Bewerten des Systemzustands Aufgaben- und problemorientierter Detaillierungs- bzw. Abstraktionsgrad Hierarchisches Darstellungskonzept Quelle: Hauser, A.: Integrale Netzzustandsanzeige zur Unterstützung der Betriebsführung elektrischer Energieversorgungssysteme, Dissertation am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Bergischen Universität Gesamthochschule Wuppertal, 2000 Angemessene Informationskodierung (Form, Farbe, Text) Berücksichtigung der Möglichkeiten und Grenzen der menschlichen Sinneswahrnehmung (human factors) 9 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

10 Globaler Netzzustand hoher Abstraktionsgrad Beispiel: Kiviat-Diagramm 10 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

11 Teilbereiche mittlerer Abstraktionsgrad Beispiel: Netzausschnitt bzw. Anlage 11 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

12 Detailinformationen geringer Abstraktionsgrad Beispiel: Tabellarische Darstellung der Zweigflüsse 12 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

13 Darstellung zeitabhängiger Informationen Beispiel: Systemcockpit (Vorschaurechnung) 13 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

14 Darstellung ortsabhängiger Informationen Iso-Flächen (Spannung) Blindleistungsreserve 14 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

15 Software-Architektur Spannungs- Blindleistungs- Management Visualisierung Qualicision Entscheidungsunterstützung Lastfluss AV-Rechnung Kurzschluss Netzanalyse und Zustandsbewertung DM-Generator CIM ENTSO-E Profile 1 UCTE-DEF Import-Adapter SASO-Datenmodell Datenhaltung CIM ENTSO-E Profile 1 UCTE-DEF Export-Adapter 15 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

16 Systemkonfiguration Prinzipieller Systemaufbau (Minimalkonfiguration) 16 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

17 Funktionsumfang SASO, Stufe 1 Import und Merge von Snapshot-Datensätzen. Export des Gesamt- Datensatzes Darstellung und Überwachung der wesentlichen Größen P,I Überlastungen (n-0) und (n-1) Q,U Spannungsprobleme (n-0) und (n-1) Automatische Generierung von Anlagen- und Netzbildern (mit minimalen GEO-Informationen) Spannungs-Blindleistungs-Management Sensitivitätsprinzip Anwenderdefinierte Maßnahmen OPF Entscheidungunterstützung Multikriterielle Optimierung und Bewertung der Handlungsoptionen 17 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

18 Mögliche Ausbaustufen Erweiterung der Berechnungen für geeigneten Vorschaubereich Schnittstellenerweiterungen Spannungsstabilitätsbewertung Bewertung der transienten Stabilität Auswertung von PMU-Messungen (WAMS) Automatismen Engpasskorrekturen Schalthandlungen Sollwertvorgaben Schaltungsdurchführbarkeitsprüfungen (SAP ASM) dynamische Schutzeinstellungen automatischer Download von dynamisch ermittelten Schutzdaten auf Grund der dynamischen Grenzwertermittlung (Temperatur und Wind) 18 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

19 Fazit: Vorteile durch separate Systemtechnik (1) Leitsystemfunktionalität wird nicht beeinträchtigt Leitsystemanpassungen können unabhängig von SASO-Themen geplant und durchgeführt werden. einfacheres Handling von Testversionen. Geringerer Installationsbedarf im Hauptsystem und dadurch mehr Betriebsstabilität System kann wesentlich schlanker aufgebaut werden Der Prüfaufwand vor der Implementierung ist wesentlich geringer als im Leitsystem, da keine Rückwirkungen auf Onlineprozesse in dieser Ausbaustufe möglich sind und weniger Komponenten berücksichtigt werden müssen. Frühere Einbeziehung der Anwender Durch die Möglichkeit der Auslieferung früher Entwicklungsstufen (siehe oben) können notwendige Anpassungen frühzeitig erkannt und eingebracht werden. Potenzielle Probleme werden frühzeitig identifiziert Die rückwirkungsfreie Prüfung von Prototypen vor Ort ermöglicht kürzere Entwicklungszeiten. einfache Datenversorgung ermöglicht schnellere und einfachere Problemanalysen Agilere Entwicklung möglich -> schnelle erste Ergebnisse Da Nachlieferungen problemloser sind, wird eine schnelle Nutzbarkeit von neuen Funktionen erreicht. 20 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

20 Fazit: Vorteile durch separate Systemtechnik (2) Kaum zusätzliche Datenaufbereitung erforderlich Daten werden über Schnittstellen aus dem Leitsystem und anderen Systemen übernommen. Für die ersten Tools werden Schnappschüsse verwendet. Für die Berechnung und Bildgenerierungen (z.b. Sammelschienendarstellung) können notwendige Informationen aus dem Leitsystem genutzt werden. In SASO entwickelte SW Komponenten sind leichter integrierbar im NLS Bei der Notwendigkeit, Applikationen in das Hauptsystem zu portieren, sind weniger Komplikationen zu erwarten Vorhandene SW Komponenten im Hauptsystem können in SASO übernommen werden Mögliche Kriterien sind: Reduktion der Systembelastung Funktionen mit hohen Änderungszyklen. 21 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

21 Fazit: Vorteile durch separate Systemtechnik (3) Verwendbarkeit/Anwendbarkeit für mehrere Leitsysteme (unabhängig vom Leitsystem selbst) Da schnappschussbasierte Lösungsansätze integriert sind, können Applikationen für weitere Systeme nutzbar gemacht werden. Schnittstellen zur Datenübernahme aus anderen Onlinesystemen lassen sich ohne Belastung des Hauptsystems realisieren. Multikriterielle Optimierung mit eigenständiger Parametriermöglichkeit (Gewichtung) durch den Kunden Plattform für weitere Applikationen Integration neuer Applikationen mit geringerem Aufwand möglich. Wirkt sich positiv auf initiale Entwicklungskosten aus. 22 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,

22 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit PSI Energie EE Boschweg 6 D Aschaffenburg Tel Fax Dr.-Ing. Michael Heine Bereichsleiter Netzberechnung PSI AG - Geschäftsbereich PSI Energie EE Tel mheine@psi.de Thomas Böhmer Divisionsleiter TSO&Rail PSI AG - Geschäftsbereich PSI Energie EE Tel tboehmer@psi.de Gerhard Buchweitz Leiter Vertrieb PSI AG - Geschäftsbereich PSI Energie EE Tel gbuchweitz@psi.de 23 Security Assessment and System Optimisation (SASO) Life Needs Power,