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Zuverlässige, effiziente und zukunftssichere Konzepte für die StromversorgungProfessionelle Beratungs- und Planungsservices für elektrische Energiesysteme

Kosteneffizienz, Spannungsqualität und Zuverlässigkeit sowie Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz sind die wichtigsten Anforderungen an die Energiesysteme von heute. Angesichts der fortschreitenden Entwicklungen hin zu Dekarbonisierung, Dezentralisierung und Digitalisierung geraten diese Ziele unter Druck. Schwankende Einspeisungen aus regenerativen Energieträ-gern, zunehmend verteilte und kleinteiligere Energieerzeugung, alternde Stromnetze und Energieanlagen, sowie die Liberalisierung des Marktes erschweren die Versorgungszuverläs-sigkeit immer mehr. Gleichzeitig werden durch das Aufkommen neuer Technologien, beispielsweise für Energiespeicher oder Elektrofahrzeuge, und neuer Konzepte für das Design und den Betrieb der Versorgungssyste-me neue technische Lösungen erforderlich.

Auch die etablierten Geschäftsprozesse bleiben von diesen Veränderungen nicht unberührt. In dieser neuen Energielandschaft stehen Netzbetreiber wie auch die weiteren Akteure im Energiemarkt disruptiven Chancen und Risiken gegenüber. Eine transparente und an die jeweiligen spezifischen Gegebenheiten angepasste Bewertungen potenzieller Geschäftsmodelle und die Entwicklung neuer Grundsätze für Planung und Betrieb der Systeme bieten wertvolle Entscheidungshilfen.

Neue Lösungen – wie virtuelle Kraftwerke, dezentrale Energiesysteme oder Microgrids – aber auch Technologien, wie vermaschte Hochspannungsdrehstrom- und Hochspan-nungsgleichstrom-Übertragungssysteme und flexible Drehstromübertragungssysteme (FACTS) für die Stabilisierung des Drehstrom-netzes sind inzwischen technisch ausgereift, wirtschaftlich und weit verbreitet. Durch den Einsatz neuer Komponenten, Kommunikati-onstechnologien und innovativer Netzkonzep-te verwandeln sich unsere Energieversor-gungsnetze in hochgradig digitale und automatisierte intelligente Infrastrukturen.

In diesem spannenden Umfeld ist professio-nelle Unterstützung mit entsprechendem Erfahrungshintergrund wichtig, um die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Effizienz von Stromversorgungssystemen gewährleisten zu können. Fundierte Kenntnisse der aktuellen Trends und Einblicke in die neuesten Entwick-lungsfortschritte der Technik müssen auf den konkreten Kontext der jeweiligen Projekte angewendet werden. Aus diesem Grund ist ein umfassender Überblick über die Anwen-dungsfälle, Prozesse und Herausforderungen in den heutigen Stromnetzen Voraussetzung dafür, dass kundenspezifische Lösungen mit konkretem Mehrwert entwickelt werden können.

Stromversorgungssysteme im WandelEine zuverlässige Energieversorgungsinfrastruktur ist für das Funktionieren unserer Gesellschaft und Wirtschaft von größter Bedeutung. Zugleich bildet sie eine der wesentlichen Grundlagen für eine profitable Geschäftstätigkeit im Energiesektor.

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Umfassende Erfahrung als Grund-lage für den Erfolg: ca. 1000 internationale Projekte pro Jahr

Ein starker Partner für nachhaltige Stromnetze

Siemens ist ein weltweit führender Anbieter von innovativen Produkten, Lösungen und Services für höchste Effizienz und Zuverlässigkeit von Stromnetzen. Unser Netzplanungsteam (Siemens PTI) vereint über 60 Jahre Erfahrung und kontinuier-liche Innovationstätigkeit in der Planung von Stromversorgungsnetzen. Durch herstellerneutrale Beratung können wir unseren Service optimal auf die jeweiligen Anforderungen ausrichten und gewährleisten damit ein Höchstmaß an Flexibilität und Kosteneffizienz. Mit ausgeprägten Kompetenzen in strategischer Geschäfts-beratung für den Energiesektor und regionalen Niederlassungen weltweit verfügt Siemens PTI über ein umfassendes Portfolio, mit dem die Transformation zu einer zukunftssicheren, nachhaltigen Energieinfrastruktur erfolgreich gelingt.

Ein großes Team von Netz- experten: Bewährte Prozesse und schnelle Ergebnisse

Führende PSSⓇ¹⁾ Netzsimulations-software für präzise Simulations- und Modellierungsergebnisse

Regionale Standorte unterstützen bei der Projektdurchführung und darüber hinaus

Renommierte Fachexperten, die Innovationen und Standards aktiv mitgestalten

Wissensdatenbank für Digital-isierung und innovative Energie-systemlösungen

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Zugang zu erfahrenen Strategie-beratern sichert die Profitabilität der Investitionen

Herstellerneutrale Beratung gewährleistet Unabhängigkeit und Flexibilität

Langfristige, kontinuierliche Partnerschaften und direkter Zugang zu Netzberatern

¹⁾ PSS: Power System Simulator

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Der Wandel in der Energielandschaft bringt vielfältige Herausforderungen mit sich

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Integration von erneuerbaren EnergienFür eine erfolgreiche Integration von erneuerbaren Energien in die Verteilungsnetze sind eine effektive Planung und wirkungsvolle Betriebsstrategien von entscheidender Bedeutung. Unser Leistungsspektrum:• Technisch und wirtschaftlich optimierte Konzepte für

die Integration von erneuerbaren Energien• Netzanalysen zur Gewährleistung von Zuverlässigkeit

und Stabilität• Netzanbindungsstudien zur Sicherstellung der Einhaltung

der Netzanschlussbedingungen• Entwicklung von Geschäftsszenarien zur Identifizierung

neuer Geschäftsfelder und Anwendungsfälle

Netzzugang und Einhaltung der NetzvorschriftenBei der Einbindung neuer Energieerzeugungseinheiten in das Übertragungsnetz müssen spezifische Netzanschlussbedingungen und -vorschriften eingehalten werden, damit die operative Leistungsfähigkeit des Systems gesichert ist. Unsere Services:• Analyse und Nachweis der Einhaltung der

Netzanschlussbedingungen • Bewertung der Interaktionen mit dem Stromversorgungssystem• Festlegung geeigneter Maßnahmen zur Gewährleistung der

Stabilität• Training des Betriebspersonals

Design von dezentralen EnergiesystemenGeeignet ausgelegte dezentrale Energiesysteme ermöglichen eine effizientere, hochgradig resiliente und nachhaltige Stromversorgung. Unser integrierter Ansatz umfasst:• Systemdefinition: Analyse der Rahmenbedingungen

und angestrebten Ziele• Energieerzeugungsanalyse: Simulation des

Energieversorgungs-Mix• Netzanalyse: Netzkonzepte und -simulationen• Versorgungssystemanalyse: Interaktive Integration

von Erzeugungseinheiten und Netzanalyse für ein optimiertes Systemdesign

• Detaillierte Roadmap für die Vorhabensumsetzung

Optimierte SpannungsregelungDurch die zunehmend dezentrale Energieerzeugung wird die Einhaltung der Spannungsqualität in öffentlichen Versorgungsnetzen immer schwieriger. Wir ermitteln die optimale Lösung auf Grundlage der Vorgaben für technische Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz:• Bestimmung von Anzahl, Typ, Eigenschaften und Einbauort

für neu anzuschaffende Komponenten zur Spannungsregelung• Koordination mit vorhandenen Regelungs- und

Steuerungssystemen• Lösungsentwicklung auf Grundlage eines Optimierungsmodells

und innovativer Software

Strategische Planung von VerteilungsnetzenWegen der Energiewende stehen viele Netzbetreiber gleich in mehrfacher Hinsicht vor Herausforderungen, den sicheren und wirtschaftlichen Netzbetrieb zu gewährleisten. Wir bieten Unterstützung bei:• der Ermittlung von Schwachpunkten im bestehenden System• der Verifizierung technischer Leistungsparameter• der Entwicklung optimierter Netzkonzepte und

Investitionspläne• Kostensenkungen durch standardisierte Anlagenteile

und geeignete Asset-Management-Strategien

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Durch die Integration neuer Technologien, die Zusammenschaltung von Net-zen und Veränderungen der Regulierung entstehen über alle Spannungsebe-nen hinweg neue Anforderungen an die Leistungsfähigkeit unserer Strom-versorgungssysteme. Unsere Berater, die bei allen Fragen zu den neuesten Technologien und Digitalisierung auf die umfassende Siemens Wissensda-tenbank zugreifen können, unterstützen unsere Kunden beim Erreichen ihrer technischen und wirtschaftlichen Ziele.

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Dynamik des Stromversorgungssystems und AnlagenmodellierungUm die hohen Anforderungen an die Stabilität sowie den sicheren und effizienten Betrieb des Netzes zu erfüllen, muss eine Vielzahl unterschiedlicher Regelungsaufgaben zuverlässig durchgeführt werden. Wir bieten Unterstützung in Form von:• Messungen an Reglern und Maschinen• hochpräziser dynamischer Modellierung und Analyse• Ermittlung der optimalen Anordnung von Reglern

und der Reglerparameter• Nachweis der Effektivität von Regelungsstrategien

HGÜ bei StromversorgungssystemenHochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) ist die Technologie der Wahl für den Transport großer Leistungen und Strommengen über weite Entfernungen. Als Ihr Partner bei der Planung neuer Anwendungen in diesem Bereich bieten wir:• Bewertung und Prüfung von HGÜ-Konzepten für die

Stromübertragung über weite Entfernungen• Lösungen zur Kopplung von Netzen und

zur Verbesserung der Netzstabilität• Analyse der Auswirkungen auf Frequenz- und

Spannungsstabilität und Einwicklung geeigneter Regelungsstrategien

• Dynamische Analysen von Inselnetzen mit HGÜ als Haupteinspeisung und Überprüfung der Schwarzstartfähigkeit

Bewertung der SchutzsicherheitGeeignete Netzschutzsysteme und -konzepte sind für die Systemsicherheit von entscheidender Bedeutung. Rasch wechselnde Betriebsbedingungen erschweren die Berechnung, Überprüfung und Validierung von Schutzeinstellungen. SIGUARD® Protection Security Assessment (PSA) bietet:• Simulation von Selektivität, Anregung und

Auslösegeschwindigkeit des Schutzsystems bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen

• Effiziente Analysen des Netzschutzes zur zuverlässigen Bestimmung der Schutzeinstellungen

• Verbesserung der Performance des Schutzsystems auf der Basis regelbasierter oder systemweiter Korrektur der Schutzrelaiseinstellungen

Stromqualität in der industriellen StromversorgungProbleme mit der Spannungsqualität können zu Unterbrechungen und Schäden im Netz und damit verbundenen Kosten für den Betreiber führen. Unsere Services:• Hochauflösende Messungen der Spannungsqualität

mit automatischem Datentransfer• Kontinuierliche Fernüberwachung von Oberschwingungen

und transienten Vorgängen• Entwicklung von Maßnahmen zur Risikominderung

(z.B. Netzoptimierung, Auslegung von Oberschwingungsfiltern)

Energieversorgungskonzepte für die IndustrieBei der Stromversorgung im industriellen Umfeld sind oftmals schwierigere Bedingungen zu bewältigen als in Systemen der öffentlichen Stromversorgung. Zudem muss eine hohe Spannungsqualität sichergestellt sein, damit die Zuverlässigkeit der industriellen Prozesse gewährleistet ist. Wir bieten:• Anlagenbetrieb und -auslastung nach einschlägigen Standards• Bestimmung von geeigneten Schaltungsanordnungen,

Spannungsniveaus sowie Schalt- und Schutzvorrichtungen• Evaluierungen zu Lichtbogenbildung, Motoranlauf,

harmonischer Resonanz, Parallelkompensation, Reihenkompensation, Spannungsqualität, Flickereffekten, Stabilität und Effizienz

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Erfolgreiche Partnerschaften, die nachhaltige Werte schaffenAuf der Basis hoher Projektmanagementkompetenz und praxiserprobter Prozesse führen unsere Experten Ihre Studien in höchster Qualität und innerhalb vordefinierter Zeit- und Budgetziele durch. Hier einige Beispiele für Projekte, bei denen wir unsere Kunden bei der Verbesserung ihrer Stromversorgungssysteme wirkungsvoll unterstützen konnten.

„Das von Siemens PTI durchgeführte Masterplan-Projekt vermittelt nicht nur einen Einblick in die künftige Entwicklung des ägyptischen Übertragungsnetzes, darüber hinaus werden durch den Transfer von Fachwissen die EETC-Ingenieure bei ihren Planungsaufgaben unterstützt.“

Eng. Khaled Abdelkareem H. Mohamed, EETC, Board Member for Studies and Design, Egypt

„Siemens PTI erstellte einen umfassenden Bericht für das Projekt. Die Untersuchungsergebnisse liefern wertvolle Informationen und verifizierte Maßnahmenvorschläge, mit denen sich die Zuverlässigkeit unseres Stromversorgungssystems weiter verbessern lässt.“

Amaxopoulos Christos, Titan Cement Company, Electrical Department Manager, Group Engineering & Technology, Greece

„Gemeinsam mit Siemens haben wir neue, innovative Geschäftsideen entwickelt, die auf unserer langjährigen Erfahrung als Netzbetreiber und auf digitalen Technologien basieren. Durch technisches und wirtschaftliches Know-how und Methodikkompetenz unterstützte uns Siemens PTI dabei, eine transparente Sichtweise auf mögliche Geschäftschancen zu entwickeln.“

Giorgio Di Lembo, Enel Global I&N, Head of Remote Control and Protection Solutions, Italy

Strategischer Entwicklungsplan für das ägyptische Übertragungsnetz• Digitales Netzmodell für die

Simulation verschiedener Netzszenarien im Rahmen des Megaprojektes für den Ausbau des ägyptischen Übertragungsnetzes

• Bestimmung von Netzerweiterungs-maßnahmen zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und der dynamischen Stabilität

• Umfassende Lösung für das Gesamtsystem

Hochzuverlässige Stromversorgung für die Titan Zementwerke• Komplette Datenerhebung,

Dokumentation und Modellierung des Stromversorgungs- und Schutzsystems

• Bewertung der Leistungsfähigkeit des bestehenden Systems und Entwicklung von neuen, verbesserten Netzstrukturen

• Know-how-Transfer in kundenspezifischen Workshops

Geschäftsmodellinnovation im Zuge der Digitalisierung in Niederspan-nungsnetzen• Moderierte Ideengewinnung unter

Begleitung erfahrener Innovations-trainer

• Modellierung neuer Angebote und Geschäftsmodelle

• Analyse von Kosten- und Ertrags-strömen, sowie der langfristigen Tragfähigkeit neuer Geschäftsmodelle

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Eine umfangreiche Palette an Services für individuelle LösungenSiemens bietet eine einzigartige Kombination aus branchenführendem Fachwissen und Software. In Kundenprojekten arbeiten Experten aus verschiedenen Fachbereichen zusammen, um abgestimmte Lösungen für jedes individuelle Projekt zu entwickeln.

Portfolio Stationäre Studien

• Berechnungen und Simulationen für bestehende Netzstrukturen und -konfigurationen

• Entwicklung und Validierung alternativer Netzstrukturen und -konfigurationen

• Konzepte und Konfigurationen für Sternpunkterdung

• Auslegung von Erdungssystemen• Technisch-wirtschaftliche Analysen zum

Nachweis profitabler Geschäftsmodelle

Dynamische Studien

• Modellierung und Analyse des dynamischen Verhaltens von Systemkomponenten, z.B. Generatoren und Motoren

• Modellierung und Analyse der Leistungselektronik, einschl. AC/DC-Stromrichter, HGÜ oder FACTS

• Modellierung und Analyse von Reglern• Bewertung der Auswirkungen von

Übertragungsengpässen

Transiente Studien

• Modellierung und Analyse von Überspannungsereignissen und anderen transienten Vorgängen

• Analyse von Schaltvorgängen und deren Auswirkungen auf das Netzverhalten

• Bewertung von Spannungsbeanspruchungen• Bestimmung angemessener Isolations-

koordination für Anlagen und Systeme

Schutz- und Regelungskonzepte

• Entwicklung geeigneter Schutzkonzepte• Koordination von Schutzeinrichtungen• Ermittlung der geeigneten Einstellungen

für Schutzrelais• Dimensionierung von Messwandlern• Konzepte für Kommunikations-,

Automatisierungs- und Regelungstechnik

Spannungsqualitätsstudien

• Messung, Bewertung und Analyse von Vorgängen im Zusammenhang mit der Spannungsqualität, insbesondere Oberschwingungen

• Auslegung und Validierung von Filtern• Analyse von Störeinflüssen von

Energieversorgungsnetzen auf andere Netze und Systeme

Services Netzstudien

Modellierung, Analyse und Optimierung von Strom-versorgungssystemen

Netzberatung

Kontinuierlicher und schneller Support durch persönliche Netzberater

Technische Schulungen

Know-how-Transfer im Rahmen kundenspezifischer praktischer Workshops

Netzdatenmanagement

Verbesserung der automatischen Interoperabilität von Netzdaten für Planung, Betrieb, Schutz, Asset-Management usw.

Störungsklärung

Klärung der Ursache von Störungen und Empfehlung von geeigneten, risiko-mindernden Maßnahmen

Feldmessungen

Messungen des spezifischen Erdwiderstands und von Oberschwingungen vor Ort

Expertenaussagen

Unterstützung in technischen Diskussionen mit anderen Interessensvertretern

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Herausgeber Siemens AG 2018

Energy Management Freyeslebenstrasse 1 91058 Erlangen, Deutschland

Für mehr Informationen wenden Sie sich bitte an unser Customer Support Center. Tel.: +49 180 524 70 00 Fax: +49 180 524 24 71 (Gebühren abhängig vom Provider) E-Mail: support.energy@siemens.com

Artikel-Nr. EMDG-B10154-00 Gedruckt in Deutschland gB170173 BR 11181.0

Änderungen und Irrtümer vorbehalten. Die Informationen in diesem Dokument enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiter- entwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungs-merkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden.