smartAPO - Autonomer Prädiktiver Ortsnetzregler, Teilvorhaben: Analyse, Konzeptionierung und Validierung des Ortsnetzreglers

Description: Der Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiemanagement der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) bündelt im Forschungsprojekt SmartAPO die in den letzten Jahren im Bereich Verteilnetze vollzogenen Forschungsarbeiten. Übergeordnetes Ziel ist es, die Integration von Erzeugungsanlagen und 'neuen Lasten' in Niederspannungsnetze durch Einsatz von Automatisierungstechnik in der Netzbetriebsführung zu fördern. Innerhalb des Projekts ist die Entwicklung eines Ortsnetzreglers geplant, der Grenzwertverletzungen zuverlässig detektiert und autonom (d.h. ohne Eingriff durch die Netzleitstelle) Aktoren zur Spannungshaltung sowie zur Lastflussbeeinflussung steuert, so dass immer ein zuverlässiger (im Sinne der Versorgungsqualität) und sicherer (im Sinne des Schutzes von Anlagen und Personen) Netzbetrieb gewährleistet ist. Das Besondere am Projekt ist die Berücksichtigung einer schlechten Datengrundlage, d.h. einer negativen Messwertredundanz und einer Kommunikationsinfrastruktur mit geringer Bandbreite. Darum ist das wesentliche wissenschaftliche Arbeitsziel der TUK die Erarbeitung eines Regelungskonzepts, das auch bei vermindertem Messumfang und relativ hohen Messzyklen einen zulässigen Netzbetrieb ermöglicht. Hierzu wird der Ansatz einer prädiktiven Regelung verfolgt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Ausgestaltung eines robusten, autonomen Systems. Einzelne invalide Messwerte sollen detektiert (siehe Funktionen aus SmartSCADA) und durch Ersatzmesswerte ersetzt werden. Eine der Netzzustandsschätzung nachgelagerte Plausibilisierungsfunktion soll die Genauigkeit der Netzzustandsschätzung bewerten. Fällt die Plausibilisierung negativ aus, z.B. aufgrund zu vieler ungenauer Ersatzmesswerte, muss eine 'fail-safe'-Funktion greifen. Die Ersatzwertgenerierung, Plausibilisierungsfunktion und 'fail-safe'-Funktion gilt es zu entwickeln und zu untersuchen. Für die Ersatzmesswertbildung und die Plausibilisierung wird ein Ansatz mit künstlichen neuronalen Netzwerken verfolgt.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Kaiserslautern ? Niederspannungsnetz ? Informationsinfrastruktur ? Energiemanagement ? Energiesystem ? Forschungsprojekt ? Schutzanlage ? Validierung ?

Region: Rheinland-Pfalz

Bounding boxes: 7.5° .. 7.5° x 49.66667° .. 49.66667°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• COMback GmbH (Mitwirkende)
• IDS GmbH (Mitwirkende)
• Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Fachgebiet für Energiesysteme und Energiemanagement (Betreiber*in)
• SWK Stadtwerke Kaiserslautern Versorgungs-AG (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2019-02-01 - 2021-07-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: smartAPO - Autonomous Predictive Local Area Network Controller; Subproject: Analysis, conceptual design and validation of the local network regulator
  Description: The Chair of Energy Systems and Energy Management at the Technical University of Kaiserslautern (TUK) bundles the research work carried out in the distribution grids area in the SmartAPO research project. The overall objective is to promote the integration of generation plants and 'new loads' in low-voltage networks by using automation technology in network operation management. Within the project, the development of a local network controller is planned, which reliably detects limit value violations and autonomously (i.e. without intervention by the network control centre) controls actuators for voltage maintenance as well as for load flow control, so that reliable (in terms of supply quality) and safe (in terms of protection of plants and persons) network operation is always guaranteed. The special feature of the project is the consideration of a poor data basis, i.e. a negative measured value redundancy and a communication infrastructure with low bandwidth. Therefore, the main scientific working objective of the TUK is the development of a control concept that allows for permissible network operation even with a reduced measurement scope and relatively high measurement cycles. For this purpose the approach of a predictive control is pursued. A further focus is the design of a robust, autonomous system. Individual invalid measured values are to be detected (see functions from SmartSCADA) and replaced by substitute measured values. A plausibility check function downstream of the network state estimation is to evaluate the accuracy of the network state estimation. If the plausibility check is negative, e.g. due to too many inaccurate substitute measured values, a 'fail-safe' function must be used. The substitute value generation, plausibility check function and fail-safe function must be developed and investigated. For the generation of substitute measurement values and plausibility checks, an approach with artificial neural networks is pursued. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1080763

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://www.tib.eu/de/filter/?repno=0350059C (Webseite)

Status

Aktiv

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