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SECVER Forschungsergebnisse

Zappelstrom im Netz in Echtzeit überwachen und managen

29. April 2016, 14:38 Uhr | Hagen Lang

Ein Freileitungsmast des Umspannwerks in Benneckenstein. Dieses Umspannwerk wurde im Rahmen der Installationstätigkeiten mit neuartigen Überwachungssystemen ausgestattet.

Die fluktuierende Einspeisung von Regenerativstrom bringt die Stromübertragungsnetze an die Belastungsgrenze. Im Forschungsprojekt SECVER wurden Verfahren und Technologien entwickelt, die in Echtzeit Auskunft über die Netzbelastung geben und gegebenenfalls ein sofortiges Eingreifen erlauben.

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Seit Mitte 2015 wurde die im Projekt entwickelte Mess- und Sensortechnik im 110-kV-Verteilnetz in der Harzregion um den Windpark Dardesheim erfolgreich erprobt. Im Forschungsvorhaben wurden zunächst Verfahren zur Bestimmung des Netzzustandes mit den Daten sogenannter Phasor Measurement Units (PMUs) erarbeitet und ein Netzzustandsüberwachungssystem für Verteilnetze mit Echtzeitdatenauswertung der PMUs und sogenannter Remote Terminal Units (RTUs) entwickelt.

Auf Grundlage fernabgefragter Betriebsparameter dezentraler Anlagen wurde ein Steuerungssystem für Verteilnetze entwickelt, das im Labor als kombiniertes Überwachungs- und Steuerungssystem (Distribution Area Monitoring and Control System, DAMCS) auf Simulationsbasis Systemdienstleistungen durch Erzeugungseinheiten, Speicher und Lasten erbrachte.

Nach Integration des DAMCS als Erweiterung einer Verteilnetzleitwarte wurde es unter realen Bedingungen getestet, bewertet und Normungsanforderungen und technische Bedingungen für intelligente Verteilnetze erarbeitet und verfeinert.

Gesamtprojektleiter Dr. Przemyslaw Komarnicki vom Fraunhofer IFF erklärt zum Forschungsprojekt SECVER (“Sicherheit und Zuverlässigkeit von Verteilungsnetzen auf dem Weg zu einem Energieversorgungssystem von morgen”), dass die Netzbetreiber mit ihm in Echtzeit den stabilen Zustand des Netzes verifizieren können. »Sollte das nicht der Fall sein, wird signalisiert, wo konkret Handlungsbedarf besteht und wie sich der Systemzustand wieder verbessern lässt«, so Dr. Komarnicki.

Dazu tragen Wind- und Solarkraftwerke selbst bei, »indem sie die abgegebene Leistung optimieren und zusätzlich dafür sorgen, dass die Netzspannung im erlaubten Bereich bleibt.« Dr. Komarnicki weiter: „Das entwickelte Messsystem schafft optimale Voraussetzungen für eine koordinierte Nutzung regenerativer Energiequellen zur Stabilisierung des Netzzustandes. Im Feldtestversuch konnten wir nachweisen, dass die daraus berechneten Stellmaßnahmen effektiv auf mögliche Störungen im elektrischen Verteilnetz wirken.“

Das System wurde in den letzten drei Jahren von Ingenieuren vom Lehrstuhl Elektrische Netze und Erneuerbare Energie der Universität Magdeburg zusammen mit Forschern vom Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF sowie weiteren Partnern aus Industrie und Forschung entwickelt, so der Siemens AG, den RegenerativKraftwerken Harz, dem Netzbetreiber Avacon und dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES.

Das Steuerungs- und Monitoringsystem soll in Zukunft über die Grenzen Sachsen-Anhalts hinaus eingesetzt werden.