VDAR - Verteilte Dezentrale Autonome Regelungssysteme für Dezentrale Energiemärkte

01.07.2012 -

Abgeschlossen
KIT & SAP SE

Name des Teilnehmers: Yong Ding

Beschreibung des IT-Forschungsprojektes: Im Zuge der Entwicklung von „Smart Grids“ hat Europa eine eigene Zielsetzung für 2020 definiert. Ein Teilziel davon ist, dass der Anteil der erneuerbaren Energie bis zum Jahr 2020 mindestens auf 20% steigen soll. Der steigende Anteil von dezentralen Energieerzeugungsanlagen bringt jedoch als Herausforderungen die eingeschränkte Vorhersagbarkeit und die eingeschränkte Regelbarkeit der Erzeugungsleistung mit sich. Zudem ist in den Verteilerstrecken der zukünftigen „Smart Grids“ auf hohe Überlast zu achten, um einen Netzzusammenbruch durch Unterfrequenz zu vermeiden. Zwar bietet eine hohe Anzahl von neuartigen kabellosen Messaufnehmern in allen Teilen des Netzes eine hochfrequente, umfassende Abbildung des Lastverhaltens - ohne entsprechende Auswertungslogik und Aktuatorik stellt dieses System allein - allerdings nur eine riesige Datenbank dar. Die bestehenden Algorithmen reichen für die Steuerung noch nicht aus. Die Echtzeitüberwachung des Energieflusses, die die physikalische Realität des Stromnetzes widerspiegelt, spielt eine entscheidende Rolle im Strommarkt, da das Marktverhalten oft von der langfristigen Marktprognose abweicht. Die Echtzeit-Marktergebnisse haben wiederum großen Einfluss auf die Stabilisierung des Energiesystems im Sinne von Energieerzeugung, -verteilung und -verbrauch im physikalischen System.

Aus diesem Grund erforschte das VDAR Vorhaben ein Interaktionsmodell zwischen dem Stromnetz und -markt mittels Regelungskonzepten, mit denen das Wirtschaftssystem des Strommarktes und das physikalische System des Stromnetzes in einem entkoppelten Regelkreis zusammengebracht werden. Der vorgeschlagene Regelkreis modelliert verteilte Stromnetze und einen dezentralen Strommarkt. Alle Komponenten des Regelkreises werden als Softwaremodule realisiert, die entkoppelt sind und flexibel zum Test des Systemverhaltens zusammengesetzt werden können. Dieser Steuerungsansatz fördert ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage in Stromnetz und Markt.

Anwendungsziel der Konzepte war die Erhöhung der Regelungsgeschwindigkeit des physikalischen Stromnetzes und des dezentralen Energiemarktes. Somit sollte letztendlich die Verfügbarkeit der Energie verbessert werden. Das VDAR-System verspricht fairere Preise für den Endverbraucher und stabile sowie vorhersagbare Betriebskosten für den Versorger.

Die Software des VDAR-Systems ermöglicht nicht nur eine Simulationsumgebung des dezentralen Strommarktes, sondern stellt auch den Wert des dezentralen Strommarktes für verteilte Stromnetze unter Beweis.

Software Campus-Partner: KITSAP SE

Umsetzungszeitraum: 01.07.2012 - 30.06.2014