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Dynamik-Monitor für Stromnetze DMR-D

Verwendung:

An die wirtschaftliche Betriebsführung der Verteilnetze werden zukünftig erhöhte Anforderungen gestellt. Die benötigten Optimierungsprozesse in den Verteilnetzen entsprechen jenen, die in den überlagerten Netzen bereits angelaufen sind. Auf der Kundenseite kommen neben Eigenerzeugungsanlagen, hochautomatisierte Produktionsanlagen zum Einsatz, die mit Schnittstellen zum Verteilnetz ausgerüstet sind. Zudem werden in den Verteilnetzen vermehrt Kompensationsanlagen zur Blindstromkompensation eingerichtet. 

In der Gesamtheit führt das zu einer neuen Belastungssituation für die Verteilnetze. Die höhere Auslastung geht mit veränderten Netzdynamiken einher, die die Betriebsführung erschweren und die elektrischen Systeme strukturell instabiler werden lassen. So führt z.B. die Reduzierung der Kurzschlussleistungen auf allen Spannungsebenen zu einer Entdämpfung der Netze. Der Verteilnetzbetreiber muss aber für eine sichere Betriebsführung die Möglichkeit haben, die Veränderungsprozesse aktiv beobachten zu können, um frühzeitig Schwachstellen zu identifizieren. Zudem muss im Sinne des Verursacherprinzips jederzeit nachweisbar sein, wer in dem Dreiecksverhältnis „Betreiber überlagerter Netze – Verteilnetzbetreiber – Kunde“ in seinem Netz Veränderungen vorgenommen hat, die zu Problemen oder erhöhtem Aufwand beim Betrieb der Netze führen. Heute optimiert jeder einzelne Netzbetreiber sein Netz nach eigenen Kriterien, eine wünschenswerte Abstimmung der Maßnahmen fehlt.

Mit Hilfe des Dynamik-Monitors DMR-D können Schwachstellen identifiziert und eine neue Form von Netzdienstleistung angeboten werden. Die Informationen aus dem DMR-D finden z.B. Eingang in Szenarioplanungen und Szenariosteuerungen für Verteilnetze. Die Datenverdichtung durch das DMR-D bildet auch eine ideale Basis für die Kommunikation zwischen Prozess und Bedienpersonal, sowie zwischen Prozess und strategischem Assetmanagement. Die zeitliche Entwicklung von Dämpfungsmaßen und des Lyapunov-Exponenten bilden Kriterien für eine Überwachung der Netzdynamik. Je größer der Lyapunov-Exponent ist, um so „schneller“ erreicht das Netz kritische Betriebsführungspunkte. Im Grenzfall wird das Netz instabil. Im Verteilnetzbereich bricht dann ein Netz zwar nicht zusammen, sondern kann stattdessen mit Erdschlüssen oder Kurzschlüssen reagieren, die großen Schaden anrichten können. Die für diese Fehlfunktionen verantwortlichen neuen Dynamiken können im Allgemeinen von der klassischen Schutztechnik nicht identifiziert werden. Lyapunov-Exponent und Dämpungsmaße können entweder per mA-Ausgang und Fernwirkeinrichtung in ein Leitsystem übertragen oder via Schnittstelle gemäß IEC 60870-5-101, -103, -104 oder IEC 61850 entsorgt werden. Zu diesem Zwecke steht eine Vielzahl an Protokoll-Interfaces zur Verfügung.

Einsatzort der Geräte ist das Verteilnetz, also die Mittelspannung. Mit großem Vorteil werden die Geräte jedem Speisepunkt oder dem Übergabepunkt zu einer Kundenanlage zugeordnet. Auf diese Weise kann auch eine Dämpfungslandkarte als Funktion unterschiedlicher Netzgebiete oder Sozialräume des Verteilnetzes erstellt werden, die für Schwachstellenanalysen, Netzberechnungen, Aus- und Umbauplanungen wertvolle Eingangsdaten liefern kann. Im Idealfall werden die Daten aus dem DMR-D mit einem GIS-System verknüpft und können auf diese Weise sehr zeitnah und wirkungsvoll in den Netzbetrieb einfließen. Aber auch Industrieunternehmen nutzen diese Technik mit großem Gewinn, um die Dynamik des eigenen Netzes unter Kontrolle zu halten. 
 

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