Fühler im Netz: Verteilnetz streckt die Fühler Richtung energetische Zukunft aus

Motivation

Die starke Zunahme dezentraler Anlagen, die Strom aus erneuerbaren Energiequellen in das lokale Verteilnetz einspeisen, geht mit einem erhöhten Bedarf an Steuerung und Überwachung einher. Da die Sonne nicht immer scheint und der Wind selten gleichmäßig weht, kann durch die daraus resultierende fluktuierende Stromeinspeisung die Netzstabilität negativ beeinflusst und die Versorgungssicherheit gefährdet werden. Obwohl die detaillierte Erfassung des Netzzustandes im Nieder- und Mittelspannungsbereich unabdingbar ist, um Anlagen- und Netzstörungen frühzeitig zu erkennen, werden sie im Gegensatz zu den Transportnetzen bisher kaum kontinuierlich überwacht: Oftmals sind teure Messverfahren notwendig, die nur Momentaufnahmen erfassen. So besteht die Gefahr, dass kritische Netzzustände, schleichende Veränderungen oder Defekte bei Kundenanlagen zu spät erkannt werden.

Diese Problematik aufgreifend soll „Fühler im Netz“ neue Möglichkeiten zur einfachen und günstigen Zustandsanalyse von Verteilnetzen und den angeschlossenen Anlagen entwickeln. Die Idee ist, Frequenzanalysen der Breitband-Powerline-Datenübertragung zur kontinuierlichen Netzzustandserfassung und Störungsdetektion zu nutzen.

„BPL stellt eine attraktive Kommunikationstechnologie für Smart Grids dar, denn mit BPL wachsen Stromversorgungs- und Telekommunikationsnetze intelligent zusammen“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Markus Zdrallek von der Bergischen Universität Wuppertal. In diversen BPL-Netzen konnte nun nachgewiesen werden, dass der Zustand des Stromnetzes, der Netzbetriebszustand sowie Störungsereignisse einen sichtbaren Einfluss auf die Übertragungseigenschaften der BPL-Kommunikation haben. Somit besteht theoretisch die Möglichkeit, BPL nicht nur für die Kommunikation alleine, sondern auch für die Zustandsanalyse von Stromnetzen zu nutzen. Inwieweit dies praktisch möglich ist, soll nun „Fühler im Netz“ systematisch untersucht werden.

Aufgabenstellung

Ziel ist die Entwicklung eines Konzeptes für die systematische Nutzung der Kanaleigenschaften des BPL-Netzes zur Erfassung kritischer Netzzustände im Nieder-/Mittelspannungsbereich sowie zur Detektion von aktuellen bzw. absehbaren Störungen im Netz und bei Kundenanlagen. Die erfassten Zustandsdaten sollen in der Netzbetriebsführung und Ausbauplanungverwendet werden. Auch prüfen die Projektpartner, inwiefern sie zusätzliche Messdaten durch den Einbau einfacher Messsensorik im BPL-Netz effizienter erfassen können. Zudem steht die Entwicklung eines softwarebasierten Analysetools zur Interpretation der erfassten Parameter im Fokus.
„Für das Management der Datenübertragung analysiert Breitband-Powerline permanent die Signalübertragung zwischen den einzelnen BPL-Modems im Stromnetz. Im Projekt „Fühler im Netz“ werden wir diese Informationen gemeinsam analysieren, um Rückschlüsse auf den Zustand der Kabel und Anlagen zu gewinnen“, fasst Dr.-Ing. Ulrik Dietzler (Geschäftsführer EVL) das Projektvorhaben zusammen.

Vorgehensweise

In den ersten Arbeitspaketen führen die Projektpartner Recherchen, Untersuchungen und Analysen durch. Anschließend werden die daraus gewonnenen Erkenntnisse in Laborversuchen sowie mittels eines Demonstrationsaufbaus und Feldtests auf ihre Praxistauglichkeit geprüft. Im Anschluss folgt die technische und wirtschaftliche Bewertung der Ergebnisse. Die gewonnenen Erkenntnisse wollen die Projektpartner abschließend in einem Leitfaden zusammenfassen.

Im Rahmen von „Fühler im Netz“ soll der Netzzustand im Nieder- und Mittelspannungsbereich auf zwei Arten erfasst werden: zum einen über die Analyse der BPL-Datenübertragung (Ebene A) und zum anderen mittels einfacher Messsensorik (Ebene B).

BMBF-gefördertes Projekt

Das Projekt unter der Führung der Power Plus Communications AG mit einem Gesamtbudget von ca. 2,5 Millionen Euro wird im Rahmen der Initiative „Zukunftsfähige Stromnetze“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Die 3-jährige Projektlaufzeit hat im November 2014 begonnen und wird voraussichtlich im Oktober 2017 enden.
Projektpartner sind neben PPC:

Aktuelle Informationen rund um „Fühler im Netz“ finden sich auf Xing sowie auf der offiziellen Seite der Forschungsinitiative der Bundesregierung