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© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 1
Integrierte Lösungen für das Intelligente Netz
IDS Thementag Ettlingen, 18.02.2014
Peter Maas, IDS GmbH
Automatisierungslösungen
für die Ortsnetze
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Übersicht
Fakten und Zahlen zur Energiewende
Konsequenzen der Energiewende für die Verteilnetze
Lösungen für die Ortsnetzstation
Spannungshaltung
Spannungsqualität
Betriebsmittelüberlastung
Migration
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Energiewende
Situation Netz
Solarpark
Wind-
park
Konv.
Kraft-
werk
Groß-Industrie
MS-Verteilnetz
UW
Off-Shore
Windpark
HS-Verteilnetz
UW
UW
NS-Verteilnetz
BHKW
Ladestation Haushalte
Speicher
ONS
Erzeuger
dezentral
NEA
PV
+
HöS-Netz
Wind-
park
Gewerbe Industrie
Konv.
Kraft-
werk
Erzeuger
zentral
Dezentralisierung der Erzeugung (heute ca. 40%)
MS- und NS-Netz sind für den Netzbetrieb nicht sichtbar
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Zahlen & Fakten
Installierte Leistung
EEG-Ausbau hält an; Netzausbau hängt nach
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Zahlen & Fakten
EEG im Verteilnetz
Spannungsebene # Anlagen Inst. Leistung [kW]
Summe NS 1.274.211 19.846.310
Summe MS/NS 14.134 1.294.685
Summe MS 50.744 30.698.463
Summe HS/MS 2.967 4.909.443
Summe HS 6.030 12.283.152
Summe HöS/HS 218 415.942
Summe HöS 631 1.287.464
Summe Total 1.348.935 70.735.460
Steuer-/Messbarkeit # Anlagen Inst. Leistung [kW]
nicht regelbar 1.182.780 17.132.348
70% Begrenzung 45.887 3.125.670
regelbar 118.031 50.163.639
gemessen (> 100kW) 92.513 46.899.955
keine Angabe 2.237 313.803
Summe Total 1.348.935 70.735.460
Summe Total Deutschland
73% der installierten Leistung
am NS- und MS-Netz
70% der installierten Leistung
ist steuerbar !
Quelle: EEG-Stammdaten der ÜNB Ende 2013
Installierte Gesamtleistung
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Energiewende
Anforderungen
Schnelle Fehlererkennung/-lokalisierung
Trennstellenoptimierung zur schnellen Fehlerisolation und
Wiederversorgung unter Berücksichtigung der Erzeugung
Spannungshaltung und –qualität in MS und NS überwachen und
steuern
Betriebsmittelüberlastungen überwachen und steuern
Umkehr des Energieflusses feststellen
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Lösungen Ortsnetze
Mittelspannung
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Z<
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KA KA
UW UW
Mo
db
us
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KA KA
KA
KA
Wind-
park
Schnelle Wiederversorgung
ONS
Leitsystem
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Lösungen Ortsnetze
Spannungshaltung
Idir>>
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Idir>>
Z<
KA KA
UW UW
Mo
db
us
KA
I>> I>>
KA KA
KA
I
U
Wind-
park
Weit- Nahbereichsregelung
Betriebsmittelüberwachung
U
U
KA
U
Leitsystem
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Lösungen Ortsnetze
Spannungsqualität
Zeit
U
0,90 Uc
0,01 Uc
1,10 Uc
1,00 Uc
<1min <3min >3min
dU < 4% Uc
1,70..2,00 Uc
Plt < 1
Spannungs-
einbruch
Kurze
Versorgungs-
unterbrechung
Lange
Versorgungs-
unterbrechung
Flicker Netz-
frequente
Über-
spannung
Transiente
Über-
spannung
Langsame
Spannungs-
änderungen
Schnelle
Spannungs-
änderungen
Uc = vereinbarte
Versorgungsspannung
• Netzfrequenz
• THD
• Oberschwingungen
• Unsymmetrie
Weitere Merkmale
EN 50160
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Lösungen Ortsnetze
EEG-Management
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Z<
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Z<
KA
UW UW
Mo
db
us
KA
I>> I>>
KA KA
I
U
Spannungshaltung
Sicherheitsmanagement
U
100%
0% >Pmax
Leitsystem
Einspeise-
management
Meter Data
Management
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Lösungen Ortsnetze
EEG-Management
Idir>>
Z<
UW
Mo
db
us
KA
I>>
KA
I
U
Spannungshaltung
Sicherheitsmanagement
U
100% 60% 30%
>Pmax
Leitsystem Einspeise-
management
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Lösungen Ortsnetze
Migration
Modulares Konzept
MS-
Netz
Umspannwerk
(UW) Ortsnetzstation
(ONS)
NS-
Netz
Netzverknüpfungs-
Punkt für Verbraucher
und Erzeuger
(NVP)
U,I
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I>>
U,I
I>>
I>>
U,I U,I U,I
I>>
I>>
ONS
MS
ONS
NS
NVP
NS
Messen --- --- ---
Überwachen X --- ---
Steuern --- --- ---
Messen X X X
Überwachen X X X
Steuern X X X
Messen X X ---
Überwachen X X ---
Steuern X X ---
Messen --- --- ---
Überwachen X --- ---
Steuern X --- ---
Messen X X ---
Überwachen X X ---
Steuern X --- ---
U,I U,I
MDM
U,I U,I
I>>
I>>
U,I U,I
I>>
I>>
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Integrierte Lösungen für das Intelligente Netz
IDS Thementag Ettlingen, 18.02.2014
Peter Maas, IDS GmbH
Einspeisemanagement
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Hintergründe
Auswirkungen und Maßnahmen
Lösungen für das Einspeisemanagement
Anwendung ACOS EEM
Referenzen
Live-Demo ACOS EEM
Einspeisemanagement
Übersicht
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Dezentralisierung der Erzeugung hält an
• Steigerung des EEG-Anteils an der Bruttostromerzeugung von 24 % auf
40-45 % in 2025 (ursprünglich 35 % bis 2020 = 1,6% / Jahr)
• Weitere 700.000 dezentrale EEG-Anlagen
• Ein Großteil der Anlagen wird am NS- und MS-Netz angeschlossen werden
• Netzausbau erfolgt auf Transportebene
• Aktuell sind aber 73% der installierten Leistung am MS- und NS-Netz angeschlossen
• Abschaltung der restlichen 9 AKWs bis 2022
• 16% -Anteil an der Bruttostromerzeugung muss ersetzt werden
Einspeisemanagement
Hintergründe
Allgemein
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Einspeisemanagement
Hintergründe
Verteilung EEG-Anlagen
Erzeugung folgt nicht Verbrauch (z.B. off shore Wind)
Quelle: BDEW Quelle: BDEW
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Einspeisemanagement
Hintergründe
Prognose
Ungenaue Prognose
Quelle: Internet Transnet BW
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Einspeisemanagement
Maßnahmen
Netzbezogene Maßnahme §13
Abs.1,S.1, Nr.1 EnWG Netzschaltungen 1
Rang-
folge
Art der
Maßnahme Umsetzung der Maßnahme
Netzbezogene Maßnahmen
Marktbezogene Maßnahme §13
Abs.1,S.1, Nr.2 EnWG
Einsatz von
Regelenergie
Mobilisierung von
Reserven
Schalten von vertragl.
vereinbarten Lasten
Vertragl. vereinb.
Anpassung konv.
Einspeisung
Marktbezogene Maßnahme §8
Abs. 3 EEG
§13 Abs.1,S.1, Nr.2 EnWG
Vertragl. vereinb.
Anpassung EEG-
Einspeisung
Vertragl. vereinb.
Anpassung KWK-
Einspeisung
2
3
Marktbezogene Maßnahmen
Anpassungsmaßnahme
§13 Abs.2 bis zum netztechn.
erforderl. Minimum
Konventionelle
Kraftwerke
Anpassungsmaßnahme
§13 Abs. 2 in Verb. mit § 11
EEG bis zum netztechn.
erforderl. Minimum
EE-,KWK-,
Grubengasanlagen
> 100 kW
Anpassungsmaßnahme
§13 Abs.2 über netztechn.
erforderl. Minimum hinaus
Konventionelle
Kraftwerke
Anpassungsmaßnahme
§13. Abs.2 in Verb. mit § 11
EEG über netztechn. erforderl.
Minimum hinaus
EE-,KWK-,
Grubengasanlagen
> 100 kW
4
5
6
7
EE-,KWK-,
Grubengasanlagen
bis einschl. 100 kW
Lastabwurf
§13 Abs. 2
UW, Abgang UW
Lastabwurf
§13 Abs. 2
UW, Abgang UW
Anpassungsmaßnahmen
EE-,KWK-,
Grubengasanlagen
bis einschl. 100 kW
Rangfolge
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Einspeisemanagement
Maßnahmen
Operative Kaskade
• Praxis-Leitfaden für unterstützende Maßnahmen (VKU)
· Systemverantwortung nach § 13/§14 ENWG (Kaskade)
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Integration von EEG/KWK-Anlagen in die Netzüberwachung und
Erfassung des aktuellen Netzzustandes
Umsetzung von Maßnahmen zur Erhaltung der Netzstabilität
Entlastung des Bedieners durch Automatismen
• Datenmenge bei der Erfassung der Anlagen und des Netzzustandes
• ÜNB-Vorgabe: Diskriminierungsfreie Auswahl und Schalten von Anlagen
• Beseitigung selbst erkannter Netzprobleme
• Lückenlose Dokumentation der Maßnahmen; Nachweispflicht gegenüber
dem Anlagenbetreiber und für die Entschädigungszahlung
Einspeisemanagement
Anforderungen
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Einspeisemanagement
IDS-Lösungen
Konzepte
> 100 kW
30…100 kW
30…100 kW 30..100 kW
BHKW PV
Solarpark Wind-
park
0..30 kW
EDW.scadalink
GSM/GPRS/TETRA/Rundsteuerung
IDSpecto IDS HIGH-LEIT CAIGOS GIS ACOS EEM
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Einspeisemanagement
Applikation EEM
Struktur
ACOS EEM
Anlagen-
datenbank
Stamm-
daten-
modul
Work-
flow-
Engine Anlagen-
Auswahl
Nach-
steue-
rung
Doku-
menta-
tion Nutzer-
verwal-
tung
Prozess-
abwick-
lung
Maßnah-
menver-
waltung
ACOS
EEM
EXCEL-
Import/Export
IDS HIGH-LEIT
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Einspeisemanagement
Applikation EEM
Prozess
Vorgabe
ÜNB
Maßnahme
einleiten
Überwa-
chung
Anlagendatenbank
Diskriminierungsfaktor
Aktuelle Daten
über
Einspeiseleistung
und Netzzustand
Schaltaus-
führung
Dokumentation
Reporting
Benutzerver-
waltung
ACOS EEM
Leitstelle IDS HIGH-LEIT
Maßnahme
ankündigen
Maßnahme
vorankün-
digen
Ggf. nach-
steuern
Verwalten,
Abschließen
von
Maßnahmen
Schaltaus-
führung
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Einspeisemanagement
Applikation ACOS EEM
Unterstützte Maßnahmen
Netzbezogene Maßnahme §13
Abs.1,S.1, Nr.1 EnWG Netzschaltungen
Marktbezogene Maßnahme §13
Abs.1,S.1, Nr.2 EnWG
Einsatz von
Regelenergie
Mobilisierung von
Reserven
Vertragl. vereinb.
schaltbare Lasten
Vertragl. vereinb.
Anpassung konv.
Einspeisung
Marktbezogene Maßnahme §8
Abs. 3 EEG
§13 Abs.1,S.1, Nr.2 EnWG
Vertragl. vereinb.
Anpassung EEG-
Einspeisung
Vertragl. vereinb.
Anpassung KWK-
Einspeisung
Anpassungsmaßnahme
§13 Abs.2 bis zum netztechn.
erforderl. Minimum
Konventionelle
Kraftwerke
Anpassungsmaßnahme
§13 Abs. 2 in Verb. mit § 11
EEG bis zum netztechn.
erforderl. Minimum
EE-,KWK-,
Grubengasanlagen
> 100 kW
Anpassungsmaßnahme
§13 Abs.2 über netztechn.
erforderl. Minimum hinaus
Konventionelle
Kraftwerke
Anpassungsmaßnahme
§13. Abs.2 in Verb. mit § 11
EEG über netztechn. erforderl.
Minimum hinaus
EE-,KWK-,
Grubengasanlagen
> 100 kW
1
2
3
4
5
6
7
EE-,KWK-,
Grubengasanlagen
bis einschl. 100 kW
Rang-
folge
Art der
Maßnahme Umsetzung der Maßnahme
Lastabwurf
§13 Abs. 2
UW, Abgang UW
Lastabwurf
§13 Abs. 2
UW, Abgang UW
Netzbezogene Maßnahmen
Marktbezogene Maßnahmen
Anpassungsmaßnahmen
EE-,KWK-,
Grubengasanlagen
bis einschl. 100 kW Verfügbar
März 2014
© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 27
ACOS EEM
Fernwirk-Lösung
Metering-Lösung
Einspeisemanagement
Referenzen