© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 1

Integrierte Lösungen für das Intelligente Netz

IDS Thementag Ettlingen, 18.02.2014

Peter Maas, IDS GmbH

Automatisierungslösungen

für die Ortsnetze

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 2

Übersicht

Fakten und Zahlen zur Energiewende

Konsequenzen der Energiewende für die Verteilnetze

Lösungen für die Ortsnetzstation

Spannungshaltung

Spannungsqualität

Betriebsmittelüberlastung

Migration

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 3

Energiewende

Situation Netz

Solarpark

Wind-

park

Konv.

Kraft-

werk

Groß-Industrie

MS-Verteilnetz

UW

Off-Shore

Windpark

HS-Verteilnetz

UW

UW

NS-Verteilnetz

BHKW

Ladestation Haushalte

Speicher

ONS

Erzeuger

dezentral

NEA

PV

+

HöS-Netz

Wind-

park

Gewerbe Industrie

Konv.

Kraft-

werk

Erzeuger

zentral

Dezentralisierung der Erzeugung (heute ca. 40%)

MS- und NS-Netz sind für den Netzbetrieb nicht sichtbar

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Zahlen & Fakten

Installierte Leistung

EEG-Ausbau hält an; Netzausbau hängt nach

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Zahlen & Fakten

EEG im Verteilnetz

Spannungsebene # Anlagen Inst. Leistung [kW]

Summe NS 1.274.211 19.846.310

Summe MS/NS 14.134 1.294.685

Summe MS 50.744 30.698.463

Summe HS/MS 2.967 4.909.443

Summe HS 6.030 12.283.152

Summe HöS/HS 218 415.942

Summe HöS 631 1.287.464

Summe Total 1.348.935 70.735.460

Steuer-/Messbarkeit # Anlagen Inst. Leistung [kW]

nicht regelbar 1.182.780 17.132.348

70% Begrenzung 45.887 3.125.670

regelbar 118.031 50.163.639

gemessen (> 100kW) 92.513 46.899.955

keine Angabe 2.237 313.803

Summe Total 1.348.935 70.735.460

Summe Total Deutschland

73% der installierten Leistung

am NS- und MS-Netz

70% der installierten Leistung

ist steuerbar !

Quelle: EEG-Stammdaten der ÜNB Ende 2013

Installierte Gesamtleistung

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Energiewende

Anforderungen

Schnelle Fehlererkennung/-lokalisierung

Trennstellenoptimierung zur schnellen Fehlerisolation und

Wiederversorgung unter Berücksichtigung der Erzeugung

Spannungshaltung und –qualität in MS und NS überwachen und

steuern

Betriebsmittelüberlastungen überwachen und steuern

Umkehr des Energieflusses feststellen

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Lösungen Ortsnetze

Mittelspannung

Idir>>

Z<

Idir>>

Z<

KA KA

UW UW

Mo

db

us

I>> I>>

KA KA

KA

KA

Wind-

park

Schnelle Wiederversorgung

ONS

Leitsystem

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 8

Lösungen Ortsnetze

Spannungshaltung

Idir>>

Z<

Idir>>

Z<

KA KA

UW UW

Mo

db

us

KA

I>> I>>

KA KA

KA

I

U

Wind-

park

Weit- Nahbereichsregelung

Betriebsmittelüberwachung

U

U

KA

U

Leitsystem

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 9

Lösungen Ortsnetze

Spannungsqualität

Zeit

U

0,90 Uc

0,01 Uc

1,10 Uc

1,00 Uc

<1min <3min >3min

dU < 4% Uc

1,70..2,00 Uc

Plt < 1

Spannungs-

einbruch

Kurze

Versorgungs-

unterbrechung

Lange

Versorgungs-

unterbrechung

Flicker Netz-

frequente

Über-

spannung

Transiente

Über-

spannung

Langsame

Spannungs-

änderungen

Schnelle

Spannungs-

änderungen

Uc = vereinbarte

Versorgungsspannung

• Netzfrequenz

• THD

• Oberschwingungen

• Unsymmetrie

Weitere Merkmale

EN 50160

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 10

Lösungen Ortsnetze

EEG-Management

Idir>>

Z<

Idir>>

Z<

KA

UW UW

Mo

db

us

KA

I>> I>>

KA KA

I

U

Spannungshaltung

Sicherheitsmanagement

U

100%

0% >Pmax

Leitsystem

Einspeise-

management

Meter Data

Management

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 11

Lösungen Ortsnetze

EEG-Management

Idir>>

Z<

UW

Mo

db

us

KA

I>>

KA

I

U

Spannungshaltung

Sicherheitsmanagement

U

100% 60% 30%

>Pmax

Leitsystem Einspeise-

management

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 12

Lösungen Ortsnetze

Migration

Modulares Konzept

MS-

Netz

Umspannwerk

(UW) Ortsnetzstation

(ONS)

NS-

Netz

Netzverknüpfungs-

Punkt für Verbraucher

und Erzeuger

(NVP)

U,I

I>>

I>>

U,I

I>>

I>>

U,I U,I U,I

I>>

I>>

ONS

MS

ONS

NS

NVP

NS

Messen --- --- ---

Überwachen X --- ---

Steuern --- --- ---

Messen X X X

Überwachen X X X

Steuern X X X

Messen X X ---

Überwachen X X ---

Steuern X X ---

Messen --- --- ---

Überwachen X --- ---

Steuern X --- ---

Messen X X ---

Überwachen X X ---

Steuern X --- ---

U,I U,I

MDM

U,I U,I

I>>

I>>

U,I U,I

I>>

I>>

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 13

Integrierte Lösungen für das Intelligente Netz

IDS Thementag Ettlingen, 18.02.2014

Peter Maas, IDS GmbH

Einspeisemanagement

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 14

Hintergründe

Auswirkungen und Maßnahmen

Lösungen für das Einspeisemanagement

Anwendung ACOS EEM

Referenzen

Live-Demo ACOS EEM

Einspeisemanagement

Übersicht

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 15

Dezentralisierung der Erzeugung hält an

• Steigerung des EEG-Anteils an der Bruttostromerzeugung von 24 % auf

40-45 % in 2025 (ursprünglich 35 % bis 2020 = 1,6% / Jahr)

• Weitere 700.000 dezentrale EEG-Anlagen

• Ein Großteil der Anlagen wird am NS- und MS-Netz angeschlossen werden

• Netzausbau erfolgt auf Transportebene

• Aktuell sind aber 73% der installierten Leistung am MS- und NS-Netz angeschlossen

• Abschaltung der restlichen 9 AKWs bis 2022

• 16% -Anteil an der Bruttostromerzeugung muss ersetzt werden

Einspeisemanagement

Hintergründe

Allgemein

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 16

Einspeisemanagement

Hintergründe

Verteilung EEG-Anlagen

Erzeugung folgt nicht Verbrauch (z.B. off shore Wind)

Quelle: BDEW Quelle: BDEW

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Einspeisemanagement

Hintergründe

Prognose

Ungenaue Prognose

Quelle: Internet Transnet BW

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 18

Einspeisemanagement

Maßnahmen

Netzbezogene Maßnahme §13

Abs.1,S.1, Nr.1 EnWG Netzschaltungen 1

Rang-

folge

Art der

Maßnahme Umsetzung der Maßnahme

Netzbezogene Maßnahmen

Marktbezogene Maßnahme §13

Abs.1,S.1, Nr.2 EnWG

Einsatz von

Regelenergie

Mobilisierung von

Reserven

Schalten von vertragl.

vereinbarten Lasten

Vertragl. vereinb.

Anpassung konv.

Einspeisung

Marktbezogene Maßnahme §8

Abs. 3 EEG

§13 Abs.1,S.1, Nr.2 EnWG

Vertragl. vereinb.

Anpassung EEG-

Einspeisung

Vertragl. vereinb.

Anpassung KWK-

Einspeisung

2

3

Marktbezogene Maßnahmen

Anpassungsmaßnahme

§13 Abs.2 bis zum netztechn.

erforderl. Minimum

Konventionelle

Kraftwerke

Anpassungsmaßnahme

§13 Abs. 2 in Verb. mit § 11

EEG bis zum netztechn.

erforderl. Minimum

EE-,KWK-,

Grubengasanlagen

> 100 kW

Anpassungsmaßnahme

§13 Abs.2 über netztechn.

erforderl. Minimum hinaus

Konventionelle

Kraftwerke

Anpassungsmaßnahme

§13. Abs.2 in Verb. mit § 11

EEG über netztechn. erforderl.

Minimum hinaus

EE-,KWK-,

Grubengasanlagen

> 100 kW

4

5

6

7

EE-,KWK-,

Grubengasanlagen

bis einschl. 100 kW

Lastabwurf

§13 Abs. 2

UW, Abgang UW

Lastabwurf

§13 Abs. 2

UW, Abgang UW

Anpassungsmaßnahmen

EE-,KWK-,

Grubengasanlagen

bis einschl. 100 kW

Rangfolge

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Einspeisemanagement

Maßnahmen

Operative Kaskade

• Praxis-Leitfaden für unterstützende Maßnahmen (VKU)

· Systemverantwortung nach § 13/§14 ENWG (Kaskade)

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 20

Integration von EEG/KWK-Anlagen in die Netzüberwachung und

Erfassung des aktuellen Netzzustandes

Umsetzung von Maßnahmen zur Erhaltung der Netzstabilität

Entlastung des Bedieners durch Automatismen

• Datenmenge bei der Erfassung der Anlagen und des Netzzustandes

• ÜNB-Vorgabe: Diskriminierungsfreie Auswahl und Schalten von Anlagen

• Beseitigung selbst erkannter Netzprobleme

• Lückenlose Dokumentation der Maßnahmen; Nachweispflicht gegenüber

dem Anlagenbetreiber und für die Entschädigungszahlung

Einspeisemanagement

Anforderungen

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 22

Einspeisemanagement

IDS-Lösungen

Konzepte

> 100 kW

30…100 kW

30…100 kW 30..100 kW

BHKW PV

Solarpark Wind-

park

0..30 kW

EDW.scadalink

GSM/GPRS/TETRA/Rundsteuerung

IDSpecto IDS HIGH-LEIT CAIGOS GIS ACOS EEM

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 24

Einspeisemanagement

Applikation EEM

Struktur

ACOS EEM

Anlagen-

datenbank

Stamm-

daten-

modul

Work-

flow-

Engine Anlagen-

Auswahl

Nach-

steue-

rung

Doku-

menta-

tion Nutzer-

verwal-

tung

Prozess-

abwick-

lung

Maßnah-

menver-

waltung

ACOS

EEM

EXCEL-

Import/Export

IDS HIGH-LEIT

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 25

Einspeisemanagement

Applikation EEM

Prozess

Vorgabe

ÜNB

Maßnahme

einleiten

Überwa-

chung

Anlagendatenbank

Diskriminierungsfaktor

Aktuelle Daten

über

Einspeiseleistung

und Netzzustand

Schaltaus-

führung

Dokumentation

Reporting

Benutzerver-

waltung

ACOS EEM

Leitstelle IDS HIGH-LEIT

Maßnahme

ankündigen

Maßnahme

vorankün-

digen

Ggf. nach-

steuern

Verwalten,

Abschließen

von

Maßnahmen

Schaltaus-

führung

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 26

Einspeisemanagement

Applikation ACOS EEM

Unterstützte Maßnahmen

Netzbezogene Maßnahme §13

Abs.1,S.1, Nr.1 EnWG Netzschaltungen

Marktbezogene Maßnahme §13

Abs.1,S.1, Nr.2 EnWG

Einsatz von

Regelenergie

Mobilisierung von

Reserven

Vertragl. vereinb.

schaltbare Lasten

Vertragl. vereinb.

Anpassung konv.

Einspeisung

Marktbezogene Maßnahme §8

Abs. 3 EEG

§13 Abs.1,S.1, Nr.2 EnWG

Vertragl. vereinb.

Anpassung EEG-

Einspeisung

Vertragl. vereinb.

Anpassung KWK-

Einspeisung

Anpassungsmaßnahme

§13 Abs.2 bis zum netztechn.

erforderl. Minimum

Konventionelle

Kraftwerke

Anpassungsmaßnahme

§13 Abs. 2 in Verb. mit § 11

EEG bis zum netztechn.

erforderl. Minimum

EE-,KWK-,

Grubengasanlagen

> 100 kW

Anpassungsmaßnahme

§13 Abs.2 über netztechn.

erforderl. Minimum hinaus

Konventionelle

Kraftwerke

Anpassungsmaßnahme

§13. Abs.2 in Verb. mit § 11

EEG über netztechn. erforderl.

Minimum hinaus

EE-,KWK-,

Grubengasanlagen

> 100 kW

1

2

3

4

5

6

7

EE-,KWK-,

Grubengasanlagen

bis einschl. 100 kW

Rang-

folge

Art der

Maßnahme Umsetzung der Maßnahme

Lastabwurf

§13 Abs. 2

UW, Abgang UW

Lastabwurf

§13 Abs. 2

UW, Abgang UW

Netzbezogene Maßnahmen

Marktbezogene Maßnahmen

Anpassungsmaßnahmen

EE-,KWK-,

Grubengasanlagen

bis einschl. 100 kW Verfügbar

März 2014

© IDS GmbH – 18.02.2014 Seite 27

ACOS EEM

Fernwirk-Lösung

Metering-Lösung

Einspeisemanagement

Referenzen