Modellierung und Analyse elektrischer Netze und der Alterung von Betriebsmitteln innerhalb eines sektorenübergreifen Gesamtmodells zur Kostenoptimierung

Sebastian Michael Bottler, HS Coburg

Betreuer:

Prof. Dr.-Ing. habil Christian Weindl, HS Coburg

Prof. Dr.-Ing. Reinhard German, FAU

Modellierung und Analyse elektrischer Netze und der Alterung von Betriebsmitteln innerhalb eines sektorenübergreifen Gesamtmodells zur Kostenoptimierung

Im Projekt ESM-Regio wird ein Modell für die übergreifende Analyse sektorengekoppelter Energiesysteme erstellt. Dazu werden die vier Sektoren Elektrizität, Gas, Wärme und Verkehr, relevante Technologien an den Schnittstellen der Sektoren und Steueralgorithmen einer beispielhaften Region dynamisch mit hoher Zeitauflösung nachgebildet. Die einzelnen Modellteile werden mit komponentenbasierter Softwaretechnologie über ein flexibles Interface-/Filter-Konzept verknüpft.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts ist das Institut für Hochspannungstechnik, Energiesystem- und Anlagediagnose (IHEA) für die elektrische Netzsimulation auf Verteilnetzebene und die systematische Integration der unterschiedlichen Verbraucher-, Einspeise- und Prosumer-Gruppen in den Teilnetzen verantwortlich. Durch geeignete Simulationsmodelle und -verfahren sollen Optionen zum sektorenübergreifenden Energieaustausch, zur auslastungsorientierten Betriebsmittelnutzung und der damit verbundenen Alterung abgebildet werden. Die mittels eines graphischen Editorsystems implementierten Teilnetze werden zur geschlossenen Integration der Sektorenkopplung in eine symbolische Zustandsraumdarstellung überführt. Wegen der Minimalform der Systemdarstellung und da diese symbolisch erfolgt, sind in der Folge Optimierungen und weitergehende systemtheoretische Analysen ohne eine Neuaufstellung des Systems möglich. Hauptziel des durch das IHEA zu bearbeitenden Teilprojektes ist es, durch geeignete Simulationsmodelle und -verfahren, Optionen zum sektorenübergreifenden Energieaustausch elektrischer Netze unter Berücksichtigung aktueller Auslastungsfaktoren sowie einer auslastungsorientierten Betriebsmittelnutzung und der damit verbundenen Alterung und der resultierenden Kostenfaktoren abzubilden.