Demonstration of

coordinated ancillary services covering different voltage levels and the integration in future markets

Language/Sprache:

Innovation Cell Austria

Die Innovation Cell (IC) Austria beschäftigt sich mit der koordinierten Spannungsregelung, d.h. unter Einbeziehung des Hoch-, Mittel- und Niederspannungsverteilnetzes, an Hand des Beispiels einer vorhandenen Testnetz-Infrastruktur im Netzgebiet von Salzburg Netz. Neben Salzburg Netz sind Siemens, das AIT und die TU-Wien als Partner involviert. Konzepte und Erfahrungen aus dem abgeschlossenen Projekt ZUQDE und dem laufenden Projekt LEAFS dienen zum Teil als Grundlage für die weiteren Entwicklungen im Rahmen von DeCAS. Eine der Erweiterungen umfasst Intelligente Ortsnetzstationen (MV/LV Schnittstelle) über welche mittels SCADA der Blindleistungsfluss zwischen den Netzebenen gesteuert wird.

Technische Rahmenbedingungen

Die Abbildung unten zeigt die Zielkonfiguration der IC-Austria dargestellt in SGAM. Das Hauptziel der Innovation Cell ist die Herstellung einer koordinierten Spannungs- und auch Blindleistungsmanagement zwischen Hoch-, Mittel- und dem Niederspannungsnetz, wobei der Niederspannungsnetzbetrieb in einem besonderen Fokus steht.

Der traditionelle und vorherrschende Betrieb elektrischer Netze basiert auf drei deutlich voneinander getrennten Steuerungsebenen:

 - Hochspannungs- und Übertragungsnetze mit Spannungs- und Frequenzregelung
 - Mittelspannungsnetze mit grundlegender Spannungsregelung
 - Niederspannungsnetze ohne Überwachungs- und Regelungsmöglichkeit

Diese Topologie ist in den meisten Smart Grid Pilotprojekten zu finden, wobei der Focus auf einen der drei Bereiche begrenz ist. Steigende Anteile an dezentralen Erzeugungsanlagen und damit einhergehende steigende Interaktionen zwischen Netzebenen erfordern eine zunehmende Betrachtung auf allen Netzebenen. Dieser koordinierte Netzbetrieb bietet eine Grundlage für die Definition neuer System- und/oder Marktdienstleistungen, welche im Rahmen von DeCAS in Simulationen getestet und im Feld validiert werden. Ein koordinierter Ansatz ist hier von grundlegender Bedeutung für die Analyse von Spannungsebenen-übergreifenden Abhängigkeiten, um in weiterer Folge die Systemstabilität garantieren zu können und um die Aufnahmefähigkeit der Netze für weitere dezentrale Anlagen zu erhöhen. Für die Validierung im Feld wurde ein Netzabschnitt im Norden des Bundelandes Salzburg gewählt. Dieses Netzgebiet wird dafür in einem parallel zum operativen SCADA laufenden “R&D SCADA System“ modelliert. Zusätzlich ist auch das intelligente Ortnetz in Köstendorf Teil dieses Feldtests, womit es möglich sein wird, die Interaktionen an der Schnittstelle am zentralen SCADA System zum dezentralen lokalen „SmartGrid“ zu demonstrieren.


Stakeholder Adoption

Die Umsetzung eines „Smart Grid“ Konzeptes hat Einfluss auf eine Reihe von Stakeholdern (Akteuren) wie z.B. Endverbraucher, Netzbetreiber, Aggregatoren und Marktteilnehmern. In Zukunft werden sich vermehrt Endkunden zu sogenannten „Prosumern“ verändern welche ihre eigenen Erzeugungsanlagen, E-Autos, Speicher oder auch flexible Lasten betreiben. Anhand von Demonstrationen und bewährten Musterlösungen hat das Projekt DeCAS zum Ziel mögliche Barrieren für potentielle Stakeholder an der aktiven Teilnahme von Systemdienstleistungen auszuräumen. Als Teil davon werden vielversprechende Konzepte für Niederspannungsnetze evaluiert. Abbildung 2 zeigt einen beispielhaften Anwendungsfall eines „Internet der Dinge“ (IoT) basierten Ansatzes der Anwendung von intelligenten Ortsnetzstationen (iSSN – intelligent secondary substaion node), sowie deren Schnittstelle zu MV/HV SCADA, also der Leitstelle des Verteilnetzbetreibers.

Als Teil dieses Projektes wird eine Machbarkeitsstudie sowie entsprechende Feldtests für eine tatsächliche Wechselwirkung zwischen dem dezentralen Regelkreis (=iSSN) auf der LV/MV Seite sowie der Transformatorstelle auf der MV/HV Seite angestrebt. Um die auftretenden Datenstöme möglichst gering zu halten und eine Überlastung der Kontrollzentren zu vermeiden, komprimiert und aggregiert das iSSN die übermittelten Daten von Endverbrauchern und Prosumern. Detaillierte Daten können Anlassbezogen und Lokal dem Netzbetreiber oder Serviceteam zur Verfügung gestellt werden.


Marktanforderungen

Künftig werden Verteilnetze eine Bandbreite an Flexibilität aufweisen, welche jedoch nicht im direkten Einflussbereich von DSOs liegen, sondern auf Seite von Erzeugern oder Prosumern. Vertrags- oder marktbasierte netzübergreifende Systemdienstleidungen könnten daher ein Anreiz für Aggregatoren oder Prosumer sein, deren Flexibilität zur Verfügung zu stellen, oder für DSOs das Interesse steigern, als Plattformbetreiber für entsprechende Systemdienstleistungen aufzutreten. Marktaspekte sind im Rahmen des Projektes DeCAS kein zentraler Focus der IC-Austria.