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Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit im Energiesystem

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Handlungsanalyse der dena-Plattform Systemdienstleistung. Julie 2016

1 Zusammenfassung der

1 Zusammenfassung der Projektsteuerungsgruppe der dena-Plattform Systemdienstleistungen. Um eine engere Verzahnung des Betriebs der Übertragungs- und Verteilnetze zu ermöglichen, werden aktuell verschiedene übergeordnete Organisationsstrukturen entwickelt. Auf europäischer Ebene sind hier die ENTSO-E Network Codes zu nennen, die Vorgaben machen, welche Informationen zwischen Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) und Verteilnetzbetreiber (VNB) ausgetauscht werden sollen, und Anforderungen an die Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit unterlagerter Netze und dezentraler Energieanlagen definieren. In Deutschland werden zurzeit das Energieinformationsnetz und das Netzampelkonzept entwickelt. Ersteres dient der Organisation des Datenaustauschs zwischen Netz- und Anlagenbetreibern. Das Netzampelkonzept ermöglicht eine aggregierte Erfassung des Netzzustands anderer Netze und gibt Hinweise, welche Steuerungsoptionen gerade zur Verfügung stehen. Handlungsbedarf: Informationsbedarf und -strukturen. • Im Rahmen dieser Entwicklungen ist es wichtig, den für Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit notwendigen Informationsbedarf zu identifizieren. • Analog zur Auslegung und Planung der Stromnetze werden Netzbetreiber zukünftig gefordert sein, die Kommunikationsstrukturen in ihren Netzen mit der gleichen Sorgfalt zu planen. Es ist dabei zu prüfen, ob bestehende Strukturen wie die Kaskade zur Übertragung der Informationen geeignet sind oder ob in Einzelfällen alternative Kommunikationskonzepte erforderlich sind. • Unabhängig von der Ausgestaltung der Kommunikationsstrukturen muss jedoch gewährleistet werden, dass die Netzbetreiber zu jedem Zeitpunkt die für ihren Netzbetrieb erforderlichen Informationen vorliegen haben. • Es müssen Strukturen entwickelt werden, die ein Gegenregeln von vor- und nachgelagerten Netzebenen verhindern. 1 • Für den Datenaustausch zwischen vor- und nachgelagerten Netzbetreibern ist die zeitliche Auflösung übermittelter Werte (Echtzeit-Messwerte und/oder Übermittlung von Prognosewerten in bestimmten Zeitintervallen) festzulegen. • Außerdem ist die Entwicklung von Lösungen zur Sicherung der Verfügbarkeit, Integrität und Vertraulichkeit beim Datenaustausch erforderlich. • Obige Fragestellungen sollten in Pilotprojekten, wie sie beispielsweise im Rahmen der ARGE Ost 2 erfolgen oder im Rahmen der SINTEG-Förderung geplant sind, weiter untersucht werden und dabei kontinuierlich einem wirtschaftlichen Vergleich mit alternativen Lösungsmöglichkeiten unterzogen werden. So können konkrete Erfahrungen mit verschiedenen Lösungsansätzen gesammelt werden, auf deren Basis dann geeignete Standards für Informationsaustauschprozesse entwickelt werden können. 1 Die Problematik widersprüchlicher Steuersignale aus verschiedenen Netzebenen ist in dem Dokument „Herausforderungen bei der Weiterentwicklung von Koordinationsprozessen für die Regelleistungserbringung“ der dena-Plattform Systemdienstleistungen erläutert. 2 Zusammenschluss von 50Hertz Transmission und den Flächennetzbetreibern der 50Hertz-Regelzone 6

1 Zusammenfassung der Projektsteuerungsgruppe der dena-Plattform Systemdienstleistungen. Weiterentwicklung der Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit für die verschiedenen Spannungsebenen. Neben der Herausforderung, Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit netzebenenübergreifend zu ermöglichen, zeigt die vorliegende Analyse, dass auf jeder Spannungsebene unterschiedliche Aufgaben zu bewältigen sind. Im Übertragungsnetz entstehen durch Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) und die damit verbundene Errichtung von Umrichterstationen neue Steuermöglichkeiten für Blindleistungsbereitstellung und Leistungsflusssteuerung, die in die bestehenden Betriebsführungskonzepte integriert werden müssen. Vorgaben aus Gesetzen und technischen Anschlussbedingungen bieten bereits weitgehende Möglichkeiten zur Beobachtung und Steuerung von Erzeugungsanlagen im Verteilnetz. In Einzelfällen werden diese Potenziale, zum Beispiel bei der Blindleistungsbereitstellung, noch nicht vollständig ausgeschöpft. Handlungsbedarf: Weiterentwicklung der Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit im Verteilnetz. • Um dies zu erreichen, ist es notwendig, neuartige Steuerungskonzepte zu entwickeln und gegebenenfalls regulatorische Anpassungen zu prüfen, mit denen die Netzbetreiber in der Lage sind, durch Veränderung der Wirk- und Blindleistung an einer Vielzahl von Erzeugungsanlagen Einfluss auf die Spannung und die Leistungsflüsse in ihrem Netz und an den Übergabepunkten zu angrenzenden Netzen zu nehmen. • Das damit einhergehende Potenzial für die Optimierung der Betriebsführung im Verteilnetz muss ständig einem wirtschaftlichen Vergleich mit alternativen Lösungsmöglichkeiten unterzogen werden. • Zur Begrenzung von Kosten sollte für eine Ausweitung der Beobachtbarkeit im Verteilnetz geprüft werden, wo es möglich ist, den Aufbau zusätzlicher Messtechnik durch intelligente Lösungen (Ersatzwertbildung) zu ersetzen. Auf diesem Weg kann auch durch weniger Daten der rechentechnische Aufwand reduziert werden, um angemessen schnelle Entscheidungen in der Betriebsführung zu erreichen. • Dabei ist es gerade mit Blick auf den gegenseitigen Informationsaustausch erforderlich, Kriterien und Standards zu entwickeln, wie und mit welcher Genauigkeit Ersatzwerte gefunden werden können. • Bezüglich der Steuerbarkeit der Verteilnetze wird gezeigt, dass die Abregelung von Erzeugungsanlagen heute in den meisten Fällen stufenweise erfolgt. Dies ist häufig ausreichend, da eine Vielzahl von Erzeugungsanlagen angesteuert werden können, sodass mithilfe entsprechender statistischer Verfahren über die unterschiedliche Stufung verschiedener Anlagen gezielt Sollwerte für einen Netzabschnitt eingestellt werden können. Ist darüber hinaus eine höhere Steuerbarkeit des Verteilnetzes notwendig, sollte eine gezielte Einstellung der erforderlichen Sollwerte für Erzeuger ermöglicht werden. Handlungsbedarfsanalyse „Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit im Energiesystem 7

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