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Elektrogelenkbus Volvo 7900 EA in Stuttgart (Foto: SSB).

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Autonomiestufen in der Netzbetriebsführung

Der Ausbau der Wind- und Solarenergie führt bei verzögertem Netzausbau die Netze zunehmend an ihre Kapazitätsgrenzen. Hinzu kommt der Zuwachs bei neuen Abnehmern wie der Elektromobilität. In einem VDE Impulspapier [1] zeigt die Energietechnischen Gesellschaft im VDE (VDE ETG), wie mithilfe von Automatisierungstechnik schrittweise bis 2030 die reibungslose Stromversorgung bei höheren Anforderungen sichergestellt werden kann. In Anlehnung an die Autonomiestufen beim hochautomatisierten Fahren definieren die Experten fünf Autonomiestufen für den Netzbetrieb. Es wird aufgezeigt, welche Teilautomatisierungsfunktionen Stand der Technik sind und identifiziert Prozesse, deren Automatisierungsgrad schrittweise bis zu einem Umsetzungshorizont 2030 erhöht werden soll, um die zunehmende Komplexität des Netzbetriebs beherrschbar zu machen. Speziell in den Mittel- und Niederspannungsnetzen wird zur Umsetzung der aktiven Netzführung und Koordination flexibler Einspeiser und Lasten ein deutlich höherer Automatisierungsgrad notwendig.

Die schnelle Regelbarkeit von leistungselektronischen Netzkomponenten bis hin zu Anlagen für die Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) erfordert für den sicheren Netzbetrieb schnelle und automatisierte Mechanismen. Auch neue Anforderungen, wie beispielsweise der mittlerweile umfangreiche Redispatch und die Netz-Markt-Koordination, machen eine automatisierte Vorgehensweise zwingend erforderlich. Eine Gesamtsystemautomatisierung in den Autonomiestufen  4 und 5 erwarten die Experten in den nächsten zehn Jahren nicht.

Es sind über entsprechende Teilautomatisierungsstufen Schritte in diese Richtung möglich, um die zunehmende Komplexität zu beherrschen und die Netzführung sicherer und effizienter auszugestalten. In den Leitstellen des Übertragungsnetzes ist bereits jetzt die Autonomiestufe  1 (Decision Support) für zahlreiche Funktionen wie etwa das Engpassmanagement als Entscheidungsunterstützung für das Systemführungspersonal möglich. Um die Reaktionsfähigkeit durch Teilautomatisierung (Autonomiestufe  2) zu erhöhen, wird dies unter anderem für Schaltprogramme eingesetzt. Perspektivisch empfehlen die Experten, die Teilstörungsbeseitigung und den Lastabwurf teilautomatisiert (Autonomiestufe  2) auszuführen. Für das Engpassmanagement und die Spannungs- beziehungsweise Blindleistungskoordination empfehlen die Experten die Autonomiestufe  3.

[1] VDE (Hrsg.): Systematisierung der Autonomiestufen in der Netzbetriebsführung. VDE Impuls Juli 2020.

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