Anforderungen an das Netzsicherheitsmanagement. Network Forum Energie 2013

Transkript

1 Anforderungen an das Netzsicherheitsmanagement Network Forum Energie 2013

2 Übersicht Unternehmen Konfiguration Leitsystem EE Zukünftige Anforderungen Bernd Huth E.DIS A

3 Stromnetz - Kennziffern Netzgebiet: rund km² vom Fläming bis zur Ostseeküste 2,1 Mio. Einwohner E.DIS Netze: 110-kV-Netze : 3 MS-Netze ca. 220 (10 kv, 15 kv, 20kV, 30kV) 0,4 kv Netzelemente: km HS-Leitungen km MS-Leitungen km NS-Leitung 265 HS/MS-Umspannwerke davon 78 EE-Umspannwerke MS-Stationen 1,322 Mio. Netzanschlüsse Bernd Huth E.DIS A

4 Übersicht Unternehmen Konfiguration Leitsystem EE Zukünftige Anforderungen Bernd Huth E.DIS A

5 Konfiguration Netzleitsystem Bentwisch FS 1 DR 1-12 FS 6 8 OR1+4 Funkrundsteuerung (EFR) 8 2xMCC 2xMCC 155MBit/s SDH-Ring WAN Potsdam DR DR Fürstenwalde FS OR3+6 FS 7-12 OR2+5 2xMCC 8 8 2xMCC 8 Prognose Tase 2 ORT1 DR28+30 Trainingssimulator Testsystem ORT1+2 DR31+32 EMS1+2 EMS Netzberechn. Bernd Huth E.DIS A

6 Übersicht Unternehmen Konfiguration Leitsystem EE Zukünftige Anforderungen Bernd Huth E.DIS A

7 Lastfluss ohne EE-Einspeisung 110kV-Netz P UW Netz-Trafo 110kV 20kV P Ortsnetz-Stationen Einflussfaktoren -Temperatur -Tagestyp -Jahreszeit P MS-Netz NS-Netz Bernd Huth E.DIS A

8 Varianten der EE-Einspeisung und Lastfluss 110kV-Netz EE-UW P EE-UW UW EE Trafo 20kV P Netz-Trafo P 110kV 20kV P Einflussfaktoren -Temperatur -Tagestyp Ortsnetz-Stationen -Jahreszeit Ortsnetz-Stationen P + -Windstärke -Helligkeit -Direktvermarkt. MS-Netz NS-Netz Bernd Huth E.DIS A

9 Installierte Regenerative Einspeiseleistung MW regenerative Leistung sind im Versorgungsgebiet der E.ON edis A installiert installiert E.DIS A installierte Leistung beantragte Leistung Windenergie MW MW BHKW (reg.) 524 MW 733 MW Photovoltaik MW MW Summe* MW MW Entwicklung seit MW MW Entwicklung im Kalenderjahr MW MW Bernd Huth E.DIS A Stand:

10 EE-Leistung und Lastschwerpunkte die installierte regen. Leistung beträgt ca MW davon 4097 MW WEA der max. Leistungsbezug im Netzgebiet der E.DIS 2009 betrug ca MW 31 RB Nord-Mecklenburg RB Vorpommern RB Mecklenburgische Seenplatte RB Uecker-Peene Hohe Rückspeisungen zum Übertragungsnetz verbunden mit Netzengpässe in 20-kV/110-kV sowie beim Übertragungsnetzbetreiber! RB Prignitz-Ruppin 138 RB Uckermark-Oderland installierte regen. Leistung in MW < 100 MW < 200 MW >200 MW > 500 MW Lastschwerpunkte der E.DIS in MW < 100 MW < 200 MW 257 RB Havel-Dosse RB Fläming-Mittelmark 142 RB Oberhavelland RB Barnim- Spree RB Teltow-Fläming RB Dahme- Schönefeld RB Oderland-Spree

11 Starker Anstieg der EE-Einspeisung bei E.DIS In 2012 wurden 85 % des im E.ON edis-netzgebiet verbrauchten Stroms dezentral erzeugt, davon kamen 73 % aus regenerativen Quellen Ziel der Bundesregierung bis % 5,9 % 8,3 % 11 % 17 % 23 % 30 % 34 % 35 % 46 % 55 % 55 % 51 % 63 % 73% 87% HR Prognose : 35% EE 38% Direktvermarktung 11 Stand:

12 Photovoltaikanlage roß Dölln bebaute Fläche (in ha) 300 installiert [MWp] 128,4 verbaute Module 1,51 Mio. 12

13 I2 in A Vorbeugendes Regeln von PV-Anlagen 600 Stromverlauf UW Sow Ltg. Sow-Ja I2 I2 30% W AW :00:00 10:00:00 12:00:00 14:00:00 16:00:00 18:00:00 Beispiel Vergleich Pn zu Pn 30% von UW Kruckow Solar (40MW) 13 Quelle : Diplomarbeit Maik Quade

14 Lastfluss bei EE-Einspeisung (1) Bernd Huth E.DIS A

15 Lastfluss bei EE-Einspeisung (2) EE-Einsenkung und Schaltung im Netz Ist Netzführung im Flächenkraftwerk ohne Lastflußrechnung noch durchführbar? Bernd Huth E.DIS A

16 Lastfluss bei EE-Einspeisung (3) Witterungseinflüsse PVA bei Sonne und Wolken WEA mit ewitterböen Sind volatile Änderungen der EE-Einspeisung zukünftig noch ohne automatisiertes Schalten beherrschbar? Bernd Huth E.DIS A

17 Methoden der EE-Leistungsreduzierung Funkrundsteuerung - I L2 UW Steuerung über FRSE Alle Empfänger eines Netzgebietes Netzgebiet FRSE FRSE FRSE FRSE P P P P 60% 60% 60% 60% Bernd Huth E.DIS A

18 Methoden der EE-Leistungsreduzierung Fernwirktechnik - I L2 UW Steuerung über FWA Steuerung einzelner Anlagen möglich FRSE FRSE FRSE FW P P P LS,P,Q Mel,Mes 0% Bernd Huth E.DIS A

19 Methoden der EE-Leistungsreduzierung EISMAN Tool - I L2 UW Steuerung über FWA Steuerung mit EISMAN-Tool Steuerung einzelner Anlagen möglich Häufigkeit und Art der Einspeisung wird berücksichtigt FW FW FW FW LS,P,Q LS,P,Q LS,P,Q LS,P,Q Mel,Mes Mel,Mes Mel,Mes Mel,Mes 30% 30% Bernd Huth E.DIS A

20 Methoden der EE-Leistungsreduzierung Sensitivitätsanalyse - I L2 UW Steuerung über FWA Steuerung mit Hilfe der Netzberechnung Häufigkeit und Art der Einspeisung wird berücksichtigt Einfluss auf Engpass wird berücksichtigt FW FW FW FW LS,P,Q LS,P,Q LS,P,Q LS,P,Q Mel,Mes Mel,Mes Mel,Mes Mel,Mes 60% 0% 60% Bernd Huth E.DIS A

21 EISMAN als integrierter Prozess TFDB Prozess ÜNB TFDB Partnerdaten Messwerte -erfassen -archivieren Operativdienst - Absenkung - Rücknahme Datenmodell - Pflege der Einspeiser Netzleitsystem DWH Prognose Kaskade Veröffentlichung Veröffentlichung Bernd Huth E.DIS A

22 EISMAN Konzept Einsenkung notwendig SSM NSM planmäßige Schaltungen Störungen I max % Alarm Warnung X t/minuten 2h Dynamisch (Topologie) Feste ruppen manuell Liste der zu regelnden Einspeiser Reduzierung Rücknahme ruppenbildung Dokumentation Bilder rafiken Messwerte Listen Einsatzbericht Bernd Huth E.DIS A Export

23 Übersicht Unternehmen Konfiguration Leitsystem EE Zukünftige Anforderungen Bernd Huth E.DIS A

24 Lastenheft EISMAN II EISMAN II Verbesserung der Funktionalität und Bedienbarkeit (2013) Vier Vorgangsarten (SSM-E, SSM-, NSM, TSM) Einführung von Wetterfaktoren (Sonne und Wind) Überwachung der Zeit bis zur automatischen Rückschaltung (10 Stunden) Verwaltung von Einspeisern, die in anderen Vorgängen benutzt werden Berücksichtigung der aktuell eingespeisten Leistung (fwt. erfasste EE-Anlagen) Wahlweise Benutzung von Strom- und Leistungswerten Berücksichtigung von nicht ausführbaren Schaltbefehlen Automatisierter Einsatzbericht Anzeigefunktion für EE-Einspeiser Filterbare Übersichtslisten Bernd Huth E.DIS A

25 Datenmengen im Leitsystem (Stand 06/2013) Entwicklung Datenmodell 2002 Auslegung 200% geschätzt Stationen Befehle Meldungen Messwerte !! x20 x10 Bernd Huth E.DIS A

26 Klassifizierung von Messwerten Info ruppe Zweck Aktualisierung Anzahl Häufigkeit Meldung Doppelmeldung z.b. Rückmeldung der Schalterstellungen sofort groß gering Meldung Einzelmeldung Status- oder Alarmmeldung sofort mittel zeitweise hoch (Störungsfall) Messwert MW aus fernsteuerbarer Station Systemüberwachung z.b. Kontrolle nach Schaltung oder im Störungsfall sofort groß hoch Messwert MW aus ferngemessener Station Pre- und State Estimation, Onlinenetzberechnung, U/Q bzw. cos phi-regelung 1 Minuten- Mittelwert groß hoch Messwert MW aus Fremdsystemen (Smart Meter Plattform etc) Einspeisungsprognosen, EISMAN 15 Minuten groß hoch Zählwert Übergabezählwert Überwachung, Statistik 30 Sekunden gering gering Quelle : Fichtner Studie Bernd Huth E.DIS A

27 Zukünftige Anforderungen (1) System Entkopplung HEO-System und SCADA-System Modularer Aufbau des Netzleitsystems Entkopplung Prozesserfassung Intelligente Vorverarbeitung Anbindung Smart Meter Anbindung iont Optimierte Trainingsmöglichkeiten Bernd Huth E.DIS A

28 Zukünftige Anforderungen (2) funktional EISMAN Automatisierung Berichtserstellung / Veröffentlichung Prognose Automatisierung von Einsenkmaßnahmen Lastabwurf Sensitivitätsanalyse Blindleistungssteuerung / Spannungshaltung / Verlustminimierung Erweiterung der Netzberechnung Bernd Huth E.DIS A

29 Network Forum Energie 2013 vielen Dank