Elektromobilität
Christian Hötterges
Der Grid Optimization Manager (GOM) ist eine Softwarelösung zur vorausschauenden und vorbeugenden Netzsteuerung, basierend auf modernsten Vorhersagen sowie identifizierten Mustern. Als Plattformlösung bietet der GOM den Betreibern von Verteil-und Arealnetzen sowie Messtellen offene Standards für die Integration und ermöglicht eine intelligente, zuverlässige und nachhaltige Energieversorgung.
Die Zunahme von dezentralen Erzeugern und Verbrauchern im Niederspannungsnetz beeinflusst den sicheren und zuverlässigen Netzbetrieb. Das Auftreten von bidirektionalen Leistungsflüssen, die volatile Erzeugung und der zunehmend schwieriger werdenden Prognose von Einspeisung und Verbrauch erfordert Einblicke in das Niederspannungsnetz. Smart Meter und Netzsensoren können die Netzqualität detektieren.
Der Grid Optimization Manager aggregiert die von Smart Metern und anderen Netzsensoren generierten Messdaten innerhalb des Niederspannungsnetzes. Das smarte Asset Management des GOMs ermöglicht es, alle relevanten Einflussfaktoren auf den Netzbetrieb und deren Zusammenspiel zu analysieren. Diese Analyse bietet eine grundlegende Basis für die Überwachung, den proaktiven Netzbetrieb sowie die Steuerung dezentraler Anlagen.
Der zunehmenden Komplexität im Niederspannungsnetz ist nur mit intelligenter Software zu begegnen. Ausschlaggebend ist dabei die Vernetzung aller Komponenten sowie deren ganzheitliche Betrachtung.
Robin Schmidtke, Produktmanager GOM
Durch die Energiewende und der damit verbundenen, höheren Dynamik im Niederspannungsnetz wächst der Bedarf nach detaillierteren Einblicken auf Netzebene. Der Grid Optimization Manager unterstützt bei der Analyse und Entscheidungsfindung auf Basis von Infrastruktur- und Topologiedaten. So können durch den Einsatz eines Echtzeitmodells Netzsensibilitäten erfasst, Anomalien erkannt und ein Echtzeit-Ausfallmanagement ermöglicht werden.
Der Grid Optimization Manager ist eine Plattformlösung, welche offene Standards für die Integration unterstützt. Dabei werden bestehende Kommunikationslösungen sowie die neue Messinfrastruktur genutzt. Durch die Integration von Smart Metern können Netzqualitätsprobleme ohne zusätzliche Sensoren erkannt und lokalisiert werden.
In Abhängigkeit des Netzzustandes ist ein kontinuierlicher Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch erforderlich. Der Grid Optimization Manager ermöglicht eine intelligente Steuerung auf Basis von Betreiber- und Nutzerpräferenzen sowie vorhandener Daten. Somit werden mittels multikriterieller Optimierung u.a. Kosten für Ausgleichenergie reduziert, die Versorgungsqualität verbessert sowie ein nachhaltiger und diskriminierungsfreier Netzbetrieb ermöglicht. Zudem gewährt eine intelligente Vernetzung aller Anlagen, dass die vor Ort erzeugte Energie durch zeitweise Zwischenspeicherung im eigenen Netz zielgerichtet verbraucht werden kann.
Zur Gewährleistung eines sicheren und zuverlässigen Netzbetriebs ermöglicht der Grid Optimization Manager die Überwachung der Netzqualität. Mittels einer Visualisierung des Ist-Zustandes des Netzes können bidirektionale Leistungsflüsse ermittelt, Abweichungen von Netzanforderungen (DIN EN 50160) erkannt und Maßnahmen abgeleitet werden. Somit kann eine verbesserte Netzauslastung sowie eine Optimierung des Netzgebietes erreicht werden.
Im Grid Optimization Manager werden aktuelle Wetterdaten und –prognosen sowie Energieerzeugungs- und Verbrauchsdaten des Netzgebietes gebündelt, um deren Zusammenspiel ganzheitlich zu analysieren. Eine KI-basierte Analyse des Datensatzes, der Einsatz eines digitalen Zwillings sowie die Verwendung eines multikriteriellen Optimierungsansatzes bilden die Basis für die Überwachung, präzise Vorhersagen sowie eine intelligente Steuerung des Netzgebietes.
Der GOM vereint somit die einzelnen Aufgaben der Netzführung, des Bilanzkreismanagements und des Netzplanungsmanagement. So wird durch systembasierte Entscheidungen ein kosteneffizienter, nachhaltiger und diskriminierungsfreier Betrieb der dezentralen Anlagen im Netz ermöglicht. Durch den Einsatz einer multikriteriellen Optimierung wird ebenfalls ein dynamisches Lastmanagement im Netz realisierbar.
Für eine sichere Netzführung ist die Prognose der volatilen bi-direktionalen Leistungsflüsse über den Kopplungsstellen zwischen den Netzebenen von zentraler Bedeutung. Die vom Grid Optimization Manager aggregierten Daten erlauben präzise Prognosen für Einspeisungen und Lasten im Netzgebiet auf Grundlage dessen Engpässe frühzeitig erkannt werden können. Außerdem können Rückschlüsse auf den Einfluss einzelner Anlagen auf das Netz gezogen werden. Damit können validere Entscheidungen im Zuge einer vertikalen Netzkoordination getroffen werden.
