Betreiber von Verteil- und Arealnetzen im Energiesektor stehen vor großen Herausforderungen. Die zunehmende Dynamik durch dezentrale Erzeugung und Verbrauch erhöht den Kommunikations- und Koordinationsbedarf im Stromnetz – eine vorausschauende und vorbeugende Netzsteuerung wäre wünschenswert. Genau hier setzt der Grid Optimization Manager (GOM) an, entwickelt von Experten des Bosch-Tochterunternehmens ITK Engineering. Das intelligente Software-Tool hilft Betreibern von Verteil- und Arealnetzen sowie Microgrids, alle Komponenten im Netzgebiet zu vernetzen und ganzheitlich zu betrachten.
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Die Funktionsweise ist ausgeklügelt und simpel zugleich: Der Grid Optimization Manager aggregiert die von Smart Metern und anderen Netzsensoren ohnehin generierten Messdaten im Netzgebiet. Vom Mehrfamilienhaus mit PV und Wärmepumpe über den Energiespeicher bis hin zur Ortsnetzstation werden sämtliche erfassten Daten an die Software übermittelt. So lassen sich KI-basiert alle relevanten Einflussfaktoren auf den Netzbetrieb und deren Zusammenspiel analysieren. Das Tool schafft damit die Basis für die Überwachung, den proaktiven Netzbetrieb sowie die intelligente Steuerung dezentraler Anlagen.
Der GOM visualisiert den Ist-Zustand aller Anlagen im Netzgebiet auf einer Karte. So lassen sich das zunehmend dynamische Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten von Haushalten mit PV, Wärmepumpe und Elektroauto erfassen, bidirektionale Leistungsflüsse ermitteln und Abweichungen von Netzanforderungen (DIN EN 50160) erkennen. Neben der schnellen Identifikation und Lokalisierung von Problemen im Netzgebiet bietet ein Monitoring die Möglichkeit, Rückschlüsse auf den Einfluss einzelner Anlagen auf das Netzgebiet zu ziehen. Über eine integrierte Analysefunktion können einzelne Anlagen oder ganze Abgänge von einem Ortsnetztransformator auf Grundlage der aus dem Netz akkumulierten Daten analysiert werden. Ob Spannung oder Strom je Phase, Phasenwinkel oder Spitzenlasten – durch das Erstellen von individuellen Regeln für die Analyse können die Messdaten anhand von Zeitreihen, Histogrammen, etc. aufbereitet werden. Betreiber- und nutzerspezifische Detailanalysen im Niederspannungsnetz gehören damit zum State-of-the-Art beim Netzbetrieb.
Eine solche Netzzustandsüberwachung des Niederspannungsnetzes liefert entscheidende Puzzleteile, um einen sicheren und zuverlässigen Netzbetrieb zu gewährleisten. Die Versorgungsqualität wird erhöht, die Netzauslastung verbessert, das Netzgebiet optimiert. Zusätzlich verhelfen die analysierten Daten zu präziseren Prognosen für Einspeisungen und Lasten im Netzgebiet, wodurch Engpässe frühzeitig erkannt werden können.
Auch auf der Seite der Betriebskos- ten bietet der GOM attraktives Einsparpotenzial. Denn können Ausfälle im Niederspannungsnetz dank einer nahezu echtzeitfähigen Erkennung und Lokalisierung minimiert werden, sinken auch die hohen Kosten für Stromausfälle, die Verteilnetzbetreiber zu tragen haben. Auch die Kosten für den Bau und Wartung von Infrastruktur – beispielsweise von Ortsnetzstation oder Stromkabeln – können reduziert werden.
Ein weiterer Vorteil: Der GOM unterstützt offene Standards für die Integration. Dabei werden bestehende Kommunikationslösungen sowie die neue Messinfrastruktur genutzt. So können über Schnittstellen ein Head-End-System, GWA-System oder MDM-System eingebunden werden. Die Software ist normenkonform und wird nach höchsten Sicherheitsstandards entwickelt.
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ITK Engineering GmbH
Robin Schmidtke
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