16.03.2023 – Standard-Datenmodelle werden für Stromnetzbetreiber zunehmend wichtiger – solche Datenmodelle sind jedoch für den „Maschine zu Maschine“-Austausch konzipiert und für menschliche Anwender:innen kaum verständlich. Deshalb haben Wissenschaftler:innen des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE einen quelloffenen und anpassungsfähigen Übersetzer für Daten im „CIM CGMES“-Format ins „pandapower“-Format veröffentlicht.
Für eine effiziente und sichere Netzplanung müssen benachbarte Stromnetzbetreiber regelmäßig ihre Netzdaten austauschen. Die Europäischen Übertragungsnetzbetreiber verwenden dazu den „Common Grid Model Exchange Standard“ (CGMES), ein durch ENTSO-E entwickeltes Datenmodell. In Deutschland wird CGMES auch durch Verteilnetzbetreiber zum Datenaustausch mit ihrem „benachbarten“ Übertragungsnetzbetreiber eingesetzt, z.B. im GLDPM- oder im Redispatch 2.0 Prozess der Verteil- und Übertragungsnetzbetreiber.
Ein Vorteil: wenn viele Netzbetreiber die gleiche „Sprache“ sprechen, sind weniger individuelle Übersetzungen notwendig. Von Nachteil ist hierbei, dass CGMES für den Austausch von Netzdaten von Maschine zu Maschine gedacht ist. Die ausgetauschten Textdateien sind zwar lesbar, aber für menschliche Leser:innen kaum verständlich oder übersichtlich.
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Übersetzung in das „pandapower“-Format
Hier setzt die Übersetzung in das „pandapower“-Format des Fraunhofer IEE an. Bei „pandapower“ handelt es sich um eine frei verfügbare Softwarebibliothek für die Analyse und Berechnung elektrischer Netze, die gemeinsam durch das Fraunhofer IEE und die Universität Kassel entwickelt wurde. Laut Fraunhofer IEE sind Datentabellen in pandapower übersichtlich, verständlich und ihre Inhalte können durch Plotting-Funktionen grafisch angezeigt werden. Spezielle Diagnostik-Funktionen erleichtern die Suche nach Datenfehlern, zum Beispiel wenn eine Trafo-Information fehlt oder eine Leitung falsch angeschlossen wurde. Eine Übersetzung von CGMES nach pandapower bietet Anwender:innen deshalb viele Möglichkeiten, ihre CGMES-Daten zu bewerten, untersuchen und zu verstehen.
Praxisnahe Entwicklung in verständliche Datenformate
Der „cim2pp“ Konverter ist eine am Fraunhofer IEE entwickelte Python-Bibliothek, die CGMES XML-Dateien übersetzt in pandapower-Netze. Die Entwicklung der Software erfolgte in diversen Forschungsprojekten wie „SysDL 2.0“, „RPC2“ und „InnoSys2030“. Das gemeinsame Ziel war, CGMES-Daten aus den Leitwarten der Fraunhofer IEE-Projektpartner in ein einfacher verständliches Datenformat zu übersetzen. „cim2pp“ ist seit Dezember 2022 frei verfügbar als Bestandteil der pandapower-Bibliothek.
Übersetzung von pandapower nach CIM
Neben der frei verfügbaren cim2pp-Variante, arbeitet das Fraunhofer IEE aktuell auch an einem „umgekehrten“ pp2cim Übersetzer, also einem Programm das pandapower-Netze umwandelt in CGMES. Dieses ist besonders vorteilhaft für Softwaretests, weil frei verfügbare CGMES-Netze (mit Ausnahme der ENTSO-E Testnetze) fast nicht disponibel sind. „pp2cim“ soll im Rahmen des „ReCoDE“-Projekts weiterentwickelt und der akademischen Nutzung bereitgestellt werden. (ds)