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SysDL 2.0

Systemdienstleistungen aus Flächenverteilnetzen

Projektstatus
Begonnen
Systemdienstleistungen stellen die Netzbetreiber mit der vermehrten Integration erneuerbarer Energieträger vor Herausforderungen.
Systemdienstleistungen stellen die Netzbetreiber mit der vermehrten Integration erneuerbarer Energieträger vor Herausforderungen.
Bild: ENSO-Archiv | DREWAG

Systemdienstleistungen halten das Stromnetz stabil. Im Zuge des vermehrten Zubaus von erneuerbaren, volatilen Erzeugungsanlagen wandelt sich der Markt für Systemdienstleistungen. Denn im Vergleich zu konventionellen Kraftwerken weisen erneuerbare einige wesentliche Unterschiede auf. Zudem wandelt sich auch die Topologie der Erzeugung. Denn erneuerbare Energieträger wie Sonne und Wind ergeben vor allem dort Sinn, wo die Umgebungsbedingungen günstig sind. Das bedeutet: Stromtrassen müssen die Energie von den Erzeugern in die Lastzentren transportieren. So lässt sich eine gleichbleibende Versorgungssicherheit gewährleisten.

Herausforderungen im Stromübertragungsnetz

  • Stromtransporte insbesondere von Windenergie müssen vom Norden und Osten in die Lastschwerpunkte im Süden und Westen Deutschlands realisiert werden

  • Transite entstehen durch europäischen Stromhandel

  • Weiter voranschreitender Ausbau und überwiegender Anschluss von kleinen Erzeugungsanlagen in den Verteilnetzen und damit weitere Dezentralisierung der Stromerzeugung

  • Deutlicher Ausbau- und Innovationsbedarf zur Vermeidung von Überlastungen der Netzbetriebsmittel und Verletzungen der Spannungsgrenzen.

Logo Projekt SysDL 2.0

Doch welche Änderungen benötigt das bestehende System für die neuen Bedingungen? Konventionelle Kraftwerke, die heute noch überwiegend die Systemdienstleistungs-Vorleistungen für den stabilen Netzbetrieb bereitstellen, werden zukünftig in immer weniger Stunden am Netz sein. Damit verringert sich auch die Möglichkeit, dass diese Energieerzeuger Systemdienstleistungen bereitstellen können. Die Folge: Umfang, Art und Bereitstellung der Vorprodukte zur Sicherstellung ausgewählter Systemdienstleistungen wie Spannungshaltung und Betriebsführung müssen sich ändern.

Schwerpunkt des Forschungsprojekts SysDL 2.0 (Systemdienstleistungen aus Flächenverteilnetzen) ist es, die systemtechnischen Grundlagen für eine koordinierte Bereitstellung von Systemdienstleistungs-Vorprodukten zu entwickeln und praktisch zu validieren. Dazu beziehen die Projektteilnehmer die im Verteilnetz befindlichen, fremdbetriebenen Erzeugungsanlagen  ein. Außerdem findet ein Feldtest in unterschiedlichen Verteilnetzen unter besonderer Beachtung der jeweiligen Netztopologie statt.

Netzführungsstrategie für Übertragungs- und Verteilnetzbetreiber

Als Basis der Untersuchungen in SysDL 2.0 dienen die eruierten Daten von netzstabilisierenden Spannungs-, Blind- und Wirkleistungskorrekturen (modi Q/U/P) zu bestimmten Anwendungsfällen an definierten Übergabepunkten zwischen Übertragungsnetzbetreiber und Verteilnetzbetreiber.

Die daraus zu entwickelnden Netzführungsstrategien, die sogenannten SysDL 2.0-Koordinatoren, unterstützen das enge und echtzeitfähige Abstimmungserfordernis der Verteilnetzbetreiber mit den Anforderungen des Übertragungsnetzbetreiber. Die Strategien ziehen dabei stets die zu diesem Zeitpunkt zur Verfügung stehenden dezentralen Ressourcen dritter Energieerzeugungsanlagen mit ein. 

Feldtest dienen als Basis zum Projekterfolg

Nach einen Kick-Off-Meeting steht die Entwicklung von Konzepten zur Erbringung von Beiträgen für Systemdienstleistungen aus 110-kV-Verteilnetzen zur Vorbereitung des Feldtests im Fokus. Federführend ist hier die TU Dresden zusammen mit dem Fraunhofer IWES und Siemens aktiv, mit der Unterstützung aller Projektpartner, insbesondere der Netzbetreiber (Drewag NETZ, MITNETZ, TEN und 50Hertz).

Erste Ergebnisse und Meilensteine erwarten die Projektpartner zu Beginn des  zweiten Quartals 2015. Dann soll eine Vorauswahl von Algorithmen zur Bereitstellung von Systemdienstleistungs-Beiträgen vorliegen, das Potenzial für untersuchte 110-kV-Netze bestimmt und technische Anforderungen  an Erzeugungsanlagen zur Erbringung von Systemdienstleistungs-Beiträgen definiert sein.

Weitere Kernaufgaben des Vorhabens SysDL 2.0

  • die Entwicklung von Optimierungsalgorithmen (für die Regelgrößen Spannung/Blindleistung/Wirkleistung (U/Q/P) beziehungsweise Vorgaben für die Modi U/Q/P) für die verteilte Erbringung von SDL-Vorleistungen und deren topologische Wirksamkeit

  • die Entwicklung einer geeigneten, fehlertoleranten Systemarchitektur und deren Abgleich mit Referenzarchitekturen in der internationalen IEC-Standardisierung die Definition einer einheitlichen, automatisierbaren Schnittstelle Verteilnetzbetreiber/Übertragungsnetzbetreiber

  • die Simulation beziehungsweise nachfolgende Umsetzung des Systemkonzepts SysDL 2.0 in einem Demonstrator in den Netzgebieten von EVD (Energieverbund Dresden DREWAG NETZ UND ENSO NETZ), MITNETZ, TEN und 50Hertz.

In einem folgenden Projektschritt werden zukünftige Anforderungen für einen Bereich von 10 bis 20 Jahren innerhalb der Regelzone 50 Hertz oder alternativ synthetische Netzmodelle der Verteilnetzbetreiber, modelliert. Anhand von Zubauszenarien weiterer Erzeugungsanlagen werden ebenfalls Systemdienstleistungs-Vorleistungsbedarf und -Potenzial eruiert. Die Robustheit der entwickelten Betriebsmodi auf weitere vergleichbare Netzgruppen wird anhand von zu bildenden Netzklassen nachgewiesen.

Zur Projektabrundung werden Prämissen für die involvierten Marktrollen und deren Geschäftsmodelle ermittelt. Daraus lassen sich Empfehlungen an die Politik  zur Skalierbarkeit  der demonstrierten Lösung innerhalb Deutschlands, unter Beachtung einer europäischen Konformität, ableiten.

Projektlaufzeit

10/2014 - 09/2017

Kontakt

Holger Hänchen
Projektkoordinator
DREWAG Netz GmbH
Rosenstr. 32
01067 Dresden
+49 351 20585-4513

Links

Projektwebseite mit weiteren Infos:
www.sysdl20.de

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.

Basisinformationen

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