Sichere Betriebsführung von Niederspannungsnetzen durch dezentrale Netzautomatisierung

Inhalt:
Auf die Mittel- und Niederspannungsnetze kommen durch eine ständig wachsende Anzahl dezentraler Einspeiser sowie – insbesondere in den Niederspannungsnetzen - durch die zunehmende Anzahl von Verbrauchern mit hohem Leistungsbedarf, beispielsweise Wärmepumpen oder Elektrofahrzeuge, neue Herausforderungen zu. In einigen Gebieten Deutschlands sind die Auswirkungen heute schon da. Im Wesentlichen bestehen zwei Probleme: Einerseits kann es zu erheblichen lokalen Verletzungen des zulässigen Spannungsbandes kommen, andererseits können Leistungsflüsse im Niederspannungsnetz auftreten, die die Belastbarkeit der Betriebsmittel überschreiten, ohne dass die Schutzsysteme in den Ortsnetzstationen diese lokalen Überlastsituationen überhaupt registrieren können. Der vorliegende Aufsatz befasst sich mit der Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Leistungsflusserfassung und einer gezielten Regelung einzelner Erzeugungs- und Verbrauchseinheiten im Niederspannungsnetz. Zur Umsetzung dieser Automatisierungslösung wird eine neu entwickelte Steuerungstechnik in bestehende Ortsnetzstationen integriert sowie systematisch Sensoren und Aktoren in das Netz eingebracht. Durch zyklische Kommunikation des Automatisierungsgeräts mit Sensoren und Aktoren wird der Zustand des Niederspannungsnetzes überwacht und der Leistungsfluss in kritischen Situationen geregelt. Das Verfahren stellt damit eine kostengünstige Möglichkeit dar, die wenigen, aber überaus kritischen Belastungs- und Einspeisesituationen im Niederspannungsnetz zu beherrschen und einen kostenintensiven Netzausbau zu vermeiden.