Netzänderungen und deren Auswirkungen

25.01.2016
Netzänderungen und deren
Auswirkungen
München, 22.10.2015
Michael Fette
2
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Michael Fette













Energieanlagenelektroniker
Diplom-Ingenieur Allgemeine Elektrotechnik
Promotion Automatisierungstechnik
Habilitation Systemdynamik
Gründung System & Dynamik
Beratungsunternehmen
Gesellschafter Samco Networks GmbH & Co. KG
Professur Regenerative Energiesysteme und
Automatisierung, Bielefeld
Privatdozent für Netzdynamik, Uni Paderborn
Geschäftsführer IT-Unternehmen
2013: Fette Dynamics GmbH
Vorsitzender VDE OWL e.V.
Mitglied FNN LK MS/NS-Netze
Mitglied FNN PG TAR 4110 (MS-Netz)
1
25.01.2016
Die Integration von Anlagen in Netze stellen besondere
Herausforderungen an Netzbetreiber
3
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Offshore Wakes
 Anlagen beeinflussen sich gegenseitig
und „stören“ das Netz.
Alle Anlagentypen (auch PV, BHKW,
Mirkoturbinen, …) beeinflussen sich
gegenseitig.
 Offensichtlich sind die
Beeinflussungen „komplexer“ Natur
Quelle: Essent BV – Universität Paderborn
Bild eines Solar-Parks in Südeuropa
4
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Netzänderungen und deren Auswirkungen
Wechselwirkungsprozesse in
einem Solar Park
 Beispiel um zu zeigen, was
Wechselwirkungsprozesse bewirken
können!
 Beispiel: Großer Solar-Park
 Betriebszeit ca. 2,5 Jahre
 Unsere Aufgabe:
11 von 9 Transformatoren sind
aufgebrannt! – Warum?
2
25.01.2016
Was passiert – wenn ein Netz durch Wechselrichter dominiert wird?
5
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Netzänderungen und deren Auswirkungen
Vergleich zweier Messungen
Unterschiedliche Zeitpunkte
Oben:
Verhalten des Parks nach einer
Betriebszeit von ca. 0,5 Jahren
Unten:
Verhalten des Parks nach
Inbetriebnahme eines weiteren Parks
unmittelbar in der Nachbarschaft
Bemerkung:
Alles ist getestet!
Alles ist zertifiziert!
Rote Kurve:
Solare Einstrahlung
Es gibt immer wieder Synchronisationsprozesse der Anlagen
untereinander!
6
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Netzänderungen und deren Auswirkungen
Verbesserte Auflösung der
Vorgänge

An vielen Tagen – abhängig vom
Wolkenzug – benötigt die Anlage bis zu 3
Stunden, um das gewünschte
Systemverhalten zu erreichen

Rote Kurve:

Bemerkung: Hier sind im
Betriebsführungssystem 1-MinutenWerte aufgezeichnet. Eine Analyse des
Systemverhaltens ist nicht vollständig
möglich.
Solare Einstrahlung
3
25.01.2016
10 – der Skalierungsfaktor für Transformatoren mit der Belastungsart
Ergebnis von PQ-Messungen nach ANSI C.57.100
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Netzänderungen und deren Auswirkungen
Fehlverhalten der
Wechselrichter durch
Wechselwirkungsprozesse


Rote Kurve: Solare Einstrahlung
Andere Farben: Ströme

In den rot umrandeten Bereichen wird
eine große Menge Blindleistung
ausgetauscht.
Transformatoren müssten für eine
solche Last mit einen Faktor aufskaliert
oder entsprechend niedriger ausgelastet werden.
Faktor: 10
(nach ANSI C.57.100 –
worst case)

Die Wechselrichter „gaukeln“ sich gegenseitig ein Netz vor.
Das kann nicht funktionieren.
o.k. – aber nur
eine kurze Zeit!
Kein „DesignVerhalten“
SCADA
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Netzänderungen und deren Auswirkungen
PQ-Data
Dynamische
Wechselwirkungen




SCADA-Systeme geben aktuell keine
Einsicht in das Verhalten
Power Quality Analyse nach EN 50160
erklärt das Verhalten nicht (auf Grund der
Mittelungsprozesse)
Niederfrequente Prozesse mit großen
Zeitkonstanten
Ströme verhalten sich wie Gleichströme
 Assets werden durch Überlast in den
Morgen- und Abendstunden zerstört,
mit „Null“-Wirkleistung.
4
25.01.2016
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Netzänderungen und deren Auswirkungen
Synchronisationsprozesse
der Wechselrichter

Die Charakteristiken können im Detail
analysiert werden.

Die Spannungsspitzen und vor allem die
langsam abklingenden Prozesse
zerstören Betriebsmittel mit Eisenkern.

In Power Quality Daten nach DIN EN
50150 ist nur eine kleinere – im
Mittelwert dargestellte - Spannung
aufgezeichnet. Die tatsächliche
Problemlage ist nicht damit nicht klar.
Eine Schlussfolgerung auf der Basis
dieser Informationen ist falsch.




Große Stressfaktoren für Betriebsmittel mit Eisenkern
Häufig resultieren später Resonanzprozesse auf der Basis dieser Vorbelastungen
Die Resonanzprozesse zerstören die Assets – die Lebensdauer ist dramatisch
reduziert.
Alterungsprozesse für die Betriebsmittel werden stark beschleunigt.
In 2 Tagen 99.000 Grenzwertverletzungen – darauf hatten wir uns bei der
Parametrierung des Messgerätes nicht eingestellt!
10
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
ITIC-Auswertung der PQEreignisse - Industrie
 Nach ITIC können transiente Vorgänge
im Netz bewertet werden.
 Hierzu können die Grenzkurven
betrachtet und die gemessene
Ereignisse eingetragen werden.
 Nach nur etwa 2 Messtagen war die
vorgegebene Höchstanzahl von
Ereignissen und Aufzeichnungen des
verwendeten Messgerätes erreicht.
 Aufgezeichnet wurden ca. 99.000
Ereignisse und
Grenzwertverletzungen in diesem
Zeitraum.
 Die Vielzahl der Ereignisse ist maßgeblich durch die
Synchronisationsvorgänge begründet.
 Das ist aber auch in Industrienetzen mit vielen Wechselrichtern in gleicher
Art und Weise zu beobachten.
5
25.01.2016
Die Messungen sind im 110-kV-Netz durchgeführt. Die Kundenanlage beginnt sich
selbst zu zerstören. In dem Produktionsprozess gibt es durch interne
Wechselwirkungsprozesse täglich Ausfälle von Wechselrichtern.
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Übersichtsbild

Am Wechsel des Farbcodes erkennbar ist
der Übergang der Messstandorte

Der markierte Frequenzbereich (38 - 43
Hz) zeigt massive Rückwirkungen im
Netz. Aus dem Flickermeter ist dieser
Bereich „herausgefiltert“.
Die Welt ist für den Netzbetreiber in
Ordnung – nicht für den Kunden!
Das Netz ist durch die Industrieanlage
maßgeblich belastet

Eigentlich muss der Kunde vom Netz!
Die aktuellen Qualitätsbewertungen der Netze betrachten Wechselwirkungsprozesse
nicht!
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Die Idee der Norm – Flickermeter
die Realität heute oder wie man „Blinde Kuh“ spielt
 IEC 61000-4-15 Flickermeter
 Die interessanten Frequenzbereiche
für Netzrückwirkungen sind
ausgeblendet.
 Die Filterkurven sind so definiert, dass
physiologische Größen für den
Betrachter bewertet werden.
 Wechselwirkungen von Anlagen und
Geräten sind nicht bewertbar.
 Bewertung im 10-min-Mittelwert
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25.01.2016
Wechselrichter haben ein anderes Verhalten als eine Synchronmaschine
„Leistung“ durch „Leistung“ zu ersetzen ist leider nicht gleich.
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Betrachtung von Wellenvorgängen
Auf eine Mauer treffen die Wellen mit voller Wucht!
Die Wellen laufen aus und verlieren ihre Kraft!
Synchronmaschinen nehmen alle Frequenzen auf – sie besitzen einen
Wellenwiderstand – Wechselrichter nicht!
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Relexionsfreiheit bei Nutzung
des Wellenwiderstandes
Auf eine Mauer treffen die Wellen mit voller Wucht!
Die Wellen laufen aus und verlieren ihre Kraft!
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25.01.2016
Die Belastung der Systeme durch Wechselwirkungsprozesse ist immens!
Dank Power Quality DIN EN 50160 ist die Welt aber schön und in Ordnung!
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Frequenzverteilung vs.
Dauer der
Ereignisse





Betrachtung über den
gesamten
Messzeitraum.
Der Farbcode
unterscheidet nur die 3
Messzeiträume der
aufgezeichneten Daten.
Frequenzen von 0 bis 45
Hz
Zeiten von 0 bis 5
Sekunden
Es gibt Ausgleichsvorgänge, die mehrere
Minuten dauern!



Sehr deutlich sind die im Zeitraum angeregten Frequenzen erkennbar.
Eine zeitliche Verschiebung der Frequenzanteile mit längeren Dauern kann in mehreren Verläufen je nach
Reflexionsgrad beobachtet werden. Der erkennbare „funktionale“ Zusammenhang kann für weitere Analysen genutzt
werden.
Auffällig sind aber die sich abhebenden Frequenzen um 15 Hz sowie um 30 bzw. 33 Hz. Hier sind Resonanzfrequenzen
im Wechselspiel des Transformators mit dem Wechselrichter erkennbar. Die Frequenzbänder sind typisch für
Herstellereigenschaften.
Für diesen Fall ist die Norm geschrieben! Die physiologische Wirkung auf den
Menschen sollte begrenzt sein – Roboter reagieren anders!
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
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25.01.2016
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Die Idee der Norm – Flickermeter
die Realität heute oder wie man „Blinde Kuh“ spielt
Es ist ein System – in den Zeitbereichen mit sehr kurzen Zeiten kann das Netz nur
bedingt Abhilfen schaffen. Hier sind die Kundenanlagen selber gefordert. Die
Störempfindlichkeit der Anlagen muss verbessert werden – was aber Geld kostet!
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Anforderungen heute








Das System hat sich physikalisch stark
verändert
Die Bewertung ist unverändert
Wechselwirkungsprozesse dominieren
zunehmend das Geschehen
Die DIN EN 50160 ist blind für diese
Vorgänge
Die Mittelwertbildung von 10-min
interessiert eine Robotersteuerung nicht!
Das Netz kann aber nur bedingt helfen.
Die physikalisch hier zu realisierenden
Eigenschaften sind begrenzt
Ein Schlüssel liegt in der Industrie selbst!
9
25.01.2016
Es ist ein System – in den Zeitbereichen mit sehr kurzen Zeiten kann das Netz nur
bedingt Abhilfen schaffen. Hier sind die Kundenanlagen selber gefordert. Die
Störempfindlichkeit der Anlagen muss verbessert werden – was aber Geld kostet!
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Qualitätsmanagment in der
Industrie?
 Jede Unterlegscheibe die ein
Unternehmen „betritt“, ist
qualitätsgesichert.
 Die Energieversorgung der
Produktionsanlagen nicht.
 Im Einkaufsprozess spielt bei der
Beschaffung von Anlagen das
Thema Störempfindlichkeit keine
Rolle.
 Anlagen werden im Preis optimiert
– nicht in ihrer Fähigkeit
 Beide Aspekte wäre interessant und
würde der Industrie sehr helfen.
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Abgrenzung physikalischer Phänomene in Elektroenergiesystemen
Bemerkung
Zeitbereiche transienter Vorgänge
 Moderne Energiesysteme sind äußerst
komplex
 Es treten viele verschiedene dynamische
Phänomene auf
 mit ganz unterschiedlichen Ursachen,
Auswirkungen
 auf ganz verschiedenen charakteristischen
Zeitskalen
PQ-Oberschw., Transiente
PQ - Flicker
Netzdynamische Vorgänge
10
25.01.2016
Komplexität der Störaussendung und Beeinflussung nimmt zu
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Netzänderungen und deren Auswirkungen
Gegenseitige Beeinflussung
von Anlagen
 zahlreiche komplexe
Zusammenhänge, z.B.
 Netzentwicklung
 Betriebsmittelwahl
 Anzahl/Art kurzschlussartiger Fehler
 DEA-Durchdringung
 Netzstruktur/Netzbereichsgröße
 Fehlerklärungszeiten/anzahl
weniger Kurzschlussleistung,
größere Spannungstrichter?
(Einfluss DEA)
mehr Dips aus
Kundenanlagen?
Entwicklung Größe
galvanisch
verbundener
Netzbereiche
Entwicklung
Geräteausstattung
Entwicklung
Netzstrukturen
Anzahl / Art
kurzschlussartiger Fehler
Entwicklung
Gerätestörfestigkeit
Fehlerklärungszeiten
Je nach Einspeisesituation und „Rückwirkung“ mit dem umgebenden Netz sind
unterschiedliche Anforderungen an die Netzführung zu stellen
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Die Wechselwirkungen passieren in der Regel mit den Kundenanlagen.
Messung Windeinspeisung im MS-Netz – externe Einflüsse
Netzdynamik
 Netzdynamik – Ankopplung Windpark
bei unterschiedlichen
Windgeschwindigkeiten
Schwachwindphasen *
 Muster systematisch immer wieder im
Tagesverlauf erkennbar
*) Windmessstandort und WKA-Standort ca. 10
km entfernt
Netzdynamik
hohe Windgeschwindigkeiten *
„eingeschwungener Zustand“
11
25.01.2016
Die Tendenz zur vermehrten Automatisierung wird stark zunehmen.
Die Abhängigkeit der Versorgungsstrukturen in den Produktionsstätten und
den Verteilnetzstrukturen wird ebenfalls stark zunehmen!
23
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Roboter statt Menschen
• Pressemeldung von VW vom
01.02.2014
• Industrie 4.0 bietet Vorteile
• Aber auch: VW verkauft mehr
Currywürste als Autos!
Die Tendenz zur vermehrten Automatisierung wird stark zunehmen.
Die Abhängigkeit der Versorgungsstrukturen in den Produktionsstätten und
den Verteilnetzstrukturen wird ebenfalls stark zunehmen!
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Roboter statt Menschen
• Pressemeldung von VW vom
01.02.2014
• Industrie 4.0 bietet Vorteile
• Aber auch: VW verkauft mehr
Currywürste als Autos!
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25.01.2016
Die Tendenz zur vermehrten Automatisierung wird stark zunehmen.
Die Abhängigkeit der Versorgungsstrukturen in den Produktionsstätten und
den Verteilnetzstrukturen wird ebenfalls stark zunehmen!
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Roboter statt Menschen
• Pressemeldung von VW vom
01.02.2014
• Industrie 4.0 bietet Vorteile
• Aber auch: VW verkauft mehr
Currywürste als Autos!
Die Messungen sind im 110-kV-Netz durchgeführt. Die Kundenanlage beginnt sich
selbst zu zerstören. In dem Produktionsprozess gibt es durch interne
Wechselwirkungsprozesse täglich Ausfälle von Wechselrichtern.
26
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Übersichtsbild

Am Wechsel des Farbcodes erkennbar ist
der Übergang der Messstandorte

Der markierte Frequenzbereich (38 - 43
Hz) zeigt massive Rückwirkungen im
Netz. Aus dem Flickermeter ist dieser
Bereich „herausgefiltert“.
Die Welt ist für den Netzbetreiber in
Ordnung – nicht für den Kunden!
Das Netz ist durch die Industrieanlage
maßgeblich belastet

Eigentlich muss der Kunde vom Netz!
13
25.01.2016
Die Messungen sind im 110-kV-Netz durchgeführt. Die Kundenanlage beginnt sich
selbst zu zerstören. In dem Produktionsprozess gibt es durch interne
Wechselwirkungsprozesse täglich Ausfälle von Wechselrichtern.
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Übersichtsbild

Am Wechsel des Farbcodes erkennbar ist
der Übergang der Messstandorte

Der markierte Frequenzbereich (38 - 43
Hz) zeigt massive Rückwirkungen im
Netz. Aus dem Flickermeter ist dieser
Bereich „herausgefiltert“.
Die Welt ist für den Netzbetreiber in
Ordnung – nicht für den Kunden!
Das Netz ist durch die Industrieanlage
maßgeblich belastet

Eigentlich muss der Kunde vom Netz!
In 2 Tagen 99.000 Grenzwertverletzungen – darauf hatten wir uns bei der
Parametrierung des Messgerätes nicht eingestellt!
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
ITIC-Auswertung der PQEreignisse - Industrie
 Nach ITIC können transiente Vorgänge
im Netz bewertet werden.
 Hierzu können die Grenzkurven
betrachtet und die gemessene
Ereignisse eingetragen werden.
 Nach nur etwa 2 Messtagen war die
vorgegebene Höchstanzahl von
Ereignissen und Aufzeichnungen des
verwendeten Messgerätes erreicht.
 Aufgezeichnet wurden ca. 99.000
Ereignisse und
Grenzwertverletzungen in diesem
Zeitraum.
 Die Vielzahl der Ereignisse ist maßgeblich durch die
Synchronisationsvorgänge begründet.
 Das ist aber auch in Industrienetzen mit vielen Wechselrichtern in gleicher
Art und Weise zu beobachten.
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25.01.2016
Die Entkarbonisierung der Versorgungsstrukturen muss neu gemanagt
werden
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Vision: Intelligente Netze Smart Grids - EU
 Neben dem Tagesgeschäft werden
zunehmend gestalterische Aufgaben
von den Versorgungsunternehmen
verlangt, die anders als bisher sehr von
extern bestimmt werden.
 Neue Grid Codes und angepasste
nationale Regelwerke stellen
Versorgungsunternehmen vor neue
Herausforderungen
Die Grid Codes werden unsere Versorgungslandschaft nachhaltig
verändern!
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
RfG – einer der neuen EUGrid-Codes
 RfG ist eingebettet in ein
erweitertes Regelwerk
 Die Grid Codes kommen über ein
Komotologie-Verfahren und werden
als Verordnung veröffentlicht.
 Non-exhaustive-Anforderungen
müssen durch den FNN national
umgesetzt werden
 Klare Fristen begleiten das
Verfahren – und dann auch die
Anwendung
Quelle: ENTSO-E
15
25.01.2016
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Übersicht ENTSO-E
Grid Codes - Zeitschiene
 Eine Reihe von Grid Codes sind in der
Entwicklung
 Der relevante Code „Requirements for
Generators“ ist nach alles
Konsultationen und rechtlichen
Einsprüchen auf der „Zielgeraden“.
 Die Arbeitsprozesse beim FNN sind
darauf abgestimmt.
32
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Update 03-2015
 Alle wesentlichen Packages
stehen jetzt vor dem
Komotologie-Prozess
 Erwartet wird, dass hier in
wenigen Wochen Ergebnisse
vorliegen.
 ENTSO-E hat nochmals die
Dringlichkeit deutlich gemacht!
 Siehe auch RfG-Implementation
Guideline
16
25.01.2016
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Requirements for Grid Code
Connections Applicable to all
Generators
 Tabelle der Leistungsgrenzen in
Netzregionen
 Bitte beachten: Die
Leistungsgrenzen gelten nicht für
einzelne Anlagen sondern für
Verknüpfungspunkte
sogenannte „Connection Points“
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Grid Code
Anforderungen
Frequenzstabilität
Im Verlauf der Konsultationen
auf 800 W geändert!
 Eigenschaften der Anlagen und
Verknüpfungspunkte sind nach Typen
definiert.
 Die Verknüpfungspunkte sind mit dem
vorgelagerten Netzbetreiber
abzusprechen.
17
25.01.2016
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Grid Code
Anforderungen
Frequenzstabilität
 Die Erfüllung der Anforderungen wird
neue Kriterien an die Netzplanung
aber auch Netzführung stellen.
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Grid Code
Anforderungen
Frequenzstabilität
 Geräte und Anlagen müssen auf die
Eigenschaften eingehen.
 Erfüllen Verknüpfungspunkte die
Kriterien, so müssen die Anlagen, die
im Verknüpfungspunkt
zusammengefasst sind, die
Eigenschaften erfüllen.
18
25.01.2016
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Grid Code
Anforderungen
Netzwiederaufbau
 Eine Gruppe von Anlagen verhält sich
dann so, als sei in dem
Verknüpfungspunkt ein Kraftwerk
einspeisend.
 Die physikalischen Eigenschaften
eines Kraftwerks müssen dann mit
den dezentralen Anlagen nachgebildet
werden.
38
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Grid Code
Dynamische Modelle
 Eine besondere Herausforderung wird
es dann sein, dass auch
Analysewerkzeuge unterstützt werden
müssen, damit der vorgelagerte
Netzbetreiber auch Netzstudien
anstellen kann.
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25.01.2016
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Grid Code
Anforderungen Sonstiges
 Die Ausrüstung im Netz mit
Messtechnik muss den Anforderungen
nachkommen.
 Monitoring von wichtigen
Komponenten und Netzzuständen
wird dann obligatorisch
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Requirements for Grid Code
Connections Applicable to all
Generators
Beispiele für „Connection Point“
1. Power Park Module
a. Single PPM in a wind farm
20
25.01.2016
Hier stecken Verantwortlichkeiten – Haftbarkeiten? – drin.
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Requirements for Grid Code
Connections Applicable to all
Generators
Beispiel für „Connection Point“
4. Closed Distribution System Operator
(CDSO)
() The CDSO checks for the
compliance of third party
generation against RfG and
demand against the DCC Demand
Connection Code.
(*) The DSO checks for the compliance of PGM 2
against NC RfG and direct CDS owner demand
against the DCC Demand Connection Code.
Der Roadmap-Prozess erfordert jetzt eine sehr gute Koordinierung!
42
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
FNN-Roadmap
HS-Netz
NS-Netz
•
•
•
•
•
Energie (AR 4105)
Kommunikation
MSR
Schutz
Industriekunden
•
•
•
•
•
Energie (TAB 4120)
Kommunikation
MSR
Schutz
Industriekunden
MS-Netz
•
•
•
•
•
Energie (TAR 4110)
Kommunikation
MSR
Schutz
Industriekunden
• Smart Meter
• Smart Net
Management
• Smart Market
21
25.01.2016
Die Umsetzung der technischen Eigenschaften erfordert koordinierte
Sichtweisen auf das Netz in Absprache mit dem Nachbarn.
43
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Die Umsetzung der TAR 4110 ist eine Herausforderung
Einschätzung der Betroffenheit
 Erweiterungen und Ergänzungen der
bisherigen Regelwerke
 Philosophie in Anlehnung an EU-Grid Codes
CP sind auch juristisch
relevante Netzpunkte!
Netzstrukturen
TAR 4110
Grid Codes *)
urban
ländlich
urban
ländlich
Erzeugungsanlagen
x
x
x
xx
Lasten
x
x
xx
xx
Speicher
xx
xx
xx
xx
Mischanlagen
xx
xx
xx
xx
statische Spannungsstützung
x
x
x
xx
dynamische Spannungsstützung
x
x
x
xx
Fault-Ride-Through-Charakteristik (MS-Netz)
x
x
x
xx
Leistungs- / Blindleistungsmanagement
xx
xx
x
xx
Netzrückwirkungen (DACH-Richtlinie neu!!!)
x
xx
xx
xx
Regelverhalten der Netze
x
x
xx
xx
Schutztechnik
xx
xx
xx
xx
Inselnetzbildung *)
-
-
x
xx
Schwarzstartfähigkeit *)
-
-
x
xx
Thema
44
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Rechtsrahmen
Verträge
Stakeholder
Regulierung
FNN-Roadmap
HS-Netz
NS-Netz
•
•
•
•
•
Energie (AR 4105)
Kommunikation
MSR
Schutz
Industriekunden
• Smart Meter
Messwesen
• Smart Net
Management
Dienstleistungen
intern
• Smart
Market / extern
Netzführungsprozesse (P, Q, …)
•
•
•
•
•
Energie (TAB 4120)
Kommunikation
MSR
Schutz
Industriekunden
MS-Netz
•
•
•
•
•
Energie (TAR 4110)
Kommunikation
MSR
Schutz
Industriekunden
Einspeiser
Lasten (TAB)
Organisation
Prozesse
Bildung
22
25.01.2016
45
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Rechtsrahmen
Verträge
Stakeholder
Regulierung
FNN-Roadmap
MS-Netz
HS-Netz
NS-Netz
•
•
•
•
•
Energie (AR 4105)
Kommunikation
MSR
Schutz
Industriekunden
•
•
•
•
•
Energie (TAB 4120)
Kommunikation
MSR
Schutz
Industriekunden
•
•
•
•
•
Energie (TAR 4110)
Kommunikation
MSR
Schutz
Industriekunden
Einspeiser
Lasten (TAB)
Organisation
Prozesse
Bildung
• Smart Meter
Messwesen
• Smart Net
Management
Dienstleistungen
intern
• Smart
Market / extern
Netzführungsprozesse (P, Q, …)
Vollkommen neue Herausforderungen in der Setzung neuer technischer
Regeln
Erzeuger
46
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Speicher
Lasten
Gebot der Stunde
 Koordinierung aller
Aktivitäten und Abstimmung
in den technischen
Fragestellungen
 Horizontal und vertikal
Diese Anforderungen gab es
bisher nicht!
Und alles unter enormen
Zeitdruck!!!
Quelle: FNN – 2015-02 – Entwurfsstadium Fette/Quadflieg
23
25.01.2016
Historisch gewachsene Netzebenen mit Zuständigkeiten und Zuordnung der
Aufgaben
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Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Spannungsebenen
 Einteilung der Netze nach
Spannungsebenen
• Unterschiedliche Zuständigkeiten
und Verantwortlichkeiten
• Unterschiedliche
Haftungsbedingungen
 Übertragungsnetz
 Verteilnetzebenen
Der Umbau der Infrastrukturen erfordert viel Fingerspitzengefühl – eine einfache
„Verlagerung von „Energieblöcken“ in andere Spannungsebenen beschreibt das nicht!
48
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Umbau der Netzinfrastrukturen
„alte“ Welt
„neue“ Welt
U, f, PQ + dynamische Netzparameter
U, f, P, Q
VDE TAB 4120
VDE TAR 4110
U, f, PQ + dynamische Netzparameter
U, PQ
Fixe Einstellungen
Vorgabe
Einstellparameter in
Abhängigkeit der
Netzsituation
z.B..gemäß VDE AR N
4105
24
25.01.2016
Der Umbau der Infrastrukturen erfordert viel Fingerspitzengefühl – eine einfache
„Verlagerung von „Energieblöcken“ in andere Spannungsebenen beschreibt das nicht!
49
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Umbau der
Netzinfrastrukturen
U, f, PQ + dynamische Netzparameter
 Was passiert bei Lastflussumkehr?
 Was macht ein Netz ohne Lastfluss?
 Wie kann bei Rückspeisung im Netz
gearbeitet werden?
Netz hängt frei „im Raum“
U, f, PQ + dynamische Netzparameter
 Diskussion
– Netzersatzversorgung,
Wer erzeugt
jetzt die
Netz- und Serviceparameter?
Notstromversorgung
Frequenz, Spannung, Blindleistung,
 Beispielhaft
für Cluster Dämpfung
Kurzschlussleistung,
Vorgabe Einstellparameter in Abhängigkeit der
Netzsituation
Wer koordiniert die Regelungen
2-Größen-Reglung (f, Pü)
50
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Wirkungskreis Netzführung
System
Produktion
Kraftwerk, …
Messsystem
Übertragung
Netz
Verteilung
Steuerung, Regelung
Mensch
Computer
Messinstrumente
Informationssystem
Datenbank
Estimation
Identifikation
25
25.01.2016
51
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Hierarchie der Netzführung
Zentrale Netzführung
Regionale Netzleitstellen
Kraftwerksleitstellen
Regionale Netzleitstellen
Kraftwerksleitstellen
Verteiler
Verteiler
52
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Aufgaben der Netzführung
Planung
Abrechnung
off-line
on-line
Netzüberwachung
Netzführung
Datenverarbeitung
Estimation
Datenbank
zentral
dezentral
Datenerfassung
Datenerfassung
Schutz
„Netz“
26
25.01.2016
53
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Aufgaben der Netzführung
Planung
Abrechnung
?
off-line
on-line
Netzüberwachung
Netzführung
?
Datenverarbeitung
Estimation
Datenbank
zentral
dezentral
Datenerfassung
?
Datenerfassung
?
?
?
Schutz
„Netz“
54
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Aufgaben der Netzführung
EU Grid Codes
Connection Point
Planung
Abrechnung
off-line
on-line
Netzüberwachung
Netzführung
Datenverarbeitung
Estimation
Dezentrale
Subsysteme
P/Q-Management
Datenbank
Unterschiedliche
Rollen – zentral /
dezentral
zentral
dezentral
Datenerfassung
„Netz“
Datenerfassung
Monitoring
Netzzustände
Produktqualität
Schutz
Koordinierung richtungsabhängige
Parameter
4
27
25.01.2016
Je nach Einspeisesituation und „Rückwirkung“ mit dem umgebenden
Netz sind unterschiedliche Anforderungen an die Netzführung zu
stellen
55
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Messung Windeinspeisung im MS-Netz
Netzdynamik
 Netzdynamik – Ankopplung Windpark
bei unterschiedlichen
Windgeschwindigkeiten
Schwachwindphasen *
 Muster systematisch immer wieder im
Tagesverlauf erkennbar
*) Windmessstandort und WKA-Standort ca. 10
km entfernt
Netzdynamik
hohe Windgeschwindigkeiten *
„eingeschwungener Zustand“
56
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Bemerkungen zur Umsetzung der Herausforderungen
Technik und Markt
28
25.01.2016
 Neue Aufgaben für
Leitsysteme
•
•
•
Strom
Neue Geschäftsmodelle zeichnen
sich ab!
Gas
Das Netz, das Netz, das Netz!
Ohne die Daten gibt „fast“ keine Geschäftsmodelle mehr.
Regelenergie
EEX Termin
MRL
BKAbsicherung
SRL
BKAusregelung
Netzreserve
Business
cases
EPEX SPOT
OTC
EEG-DirektEPEX Spot
vermarktung
ANB LP
EnergieSteuer Off-balance
EPEX Intraday
KWK
KWK
StromSteuer
OTC
EEG
EEG
StomNEV
§19 Abs. 2
VNB (NNE)
VNB
EEX Termin
verm. & Indiv. Blindleistung
Reserve / Leistungsbereitst.
 Beispielhaft:
FNN-Hinweis!
57
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Märkte
Technisch /
Wirtschaftlich
Juristisch
Blindleistungsmanagement
22.10.2015
Leistung (Fahrplan)
Arbeit
Steuern / Abgaben
Intraday
Handel-/Vertragsoptimierung
Netzreserveoptimierung
Bilanzkreisausgleich (Strom)
Bilanzkreisausgleich (Gas)
Blindleistung
Make or buy (Spot / Termin)
Vermiedene NNE
Eigennutzung
Minutenreserve
Sekundärreserve
Vermarktung Anlagen Dritter
Speicherbewirtschaftung
Optimierung MHKWs
Betriebsführung Anlagen Dritter
EEG-Direktvermarktung
Ausbauplanung
E-Mobility
Speicher
Wärme, Gas, E
Verträge
KWKAnlagen
EEGAnlagen
„Alt“Anlagen
Assets
Netzersatzanlagen
Schaltbare Lasten
Kunden-Anlagen
Quelle: Kisters AG – Fette Dynamics GmbH
58
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Ergänzende Aufgaben für DSO-Leitsysteme – oder gleich ein TSO-System?
 Frühwarnsystem zur Unterstützung des betriebsführenden Personals
 Integriert in bestehende Systemlösungen
 Möglichst ohne Anpassung/Erweiterung der Datenmodelle
 Strategien zur Vermeidung von Störungen




“Dynamische Dämpfungslandkarte”
Topologievariationen – Kurzschlussleistung
Monitor mit Lyapunov-Exponent – Stabilitätsentwicklung
Dynamic Security Assessment
 Ermittlung von Stabilitätsbereichen – Unterstützung von Netzwiederaufbau (Forderung Grid Code)
 Neue Dienstleistungen
 Speziell im Verteilnetzbereich – Kundenanlagen
 Einspeisemanagement
 Blindleistungsmanagement – unterlagerte Optimierungsaufgaben in einer hierarchischen Struktur
29
25.01.2016
Historisch gewachsene Netzebenen mit Zuständigkeiten und Zuordnung der
Aufgaben
59
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Aufbaustruktur der Netze
 Einteilung der Netze nach
Spannungsebenen
• Unterschiedliche Zuständigkeiten und
Verantwortlichkeiten
• Unterschiedliche
Haftungsbedingungen
 Übertragungsnetz
 Verteilnetzebenen
 Übermittlung der Daten: „Online“
„online“
60
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Was müssen wir denn wissen,
damit das „Gesamtsystem“
geführt werden kann?
 Zur Netzführung müssen die
dezentralen Einspeisequellen
„sortenrein“ bekannt sein.
…
…
separat
gemessen,
übertragen,
bewertet
„Sortenreinheit“
Prognosen des
Systemverhalten sind ein
Schlüssel zur Netzführung –
auf allen Netzebenen!
Kumulierte Sicht ist möglich!
Technische DatenAggregatoren im Sinne
Connection Point
 Steuerung / Beobachtung / Messen /
Zählen / Bewerten …
muss in allen Betriebsmodi möglich
sein:
 Ungestörter Betrieb
 Gestörter Betrieb
 Netzwiederherstellung
30
25.01.2016
Eigenständige Unternehmensstrukturen mit
Abbildung der eigenen Netze
61
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Alle Unternehmens- /
Netzführungsprozesse sind auf
das eigene Unternehmen
abgestellt.
„online“
Ist das strukturell richtig?
Die neuen Grid Codes verlangen mehr!
Das Gesamtsystem muss funktionieren!
62
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
mit dezentraler „Subkoordinierung“ über Connection Points
„online“
„online“
„online“
„online“
„online“
31
25.01.2016
63
Dezentrale „Subkoordinierung“
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
„online“
„online“
„online“
„online“
„online“
64
Dezentrale „Subkoordinierung“
„online“
„online“
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Wechselwirkungen in und
zwischen den einzelnen
Unternehmen!
Jedes Unternehmen muss
koordiniert im Gesamtkontext
mitmachen!
„online“
„online“
Und wenn nicht …???
„online“
Schlüsselfaktor:
Connection Point
32
25.01.2016
65
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Dezentrale „Subkoordinierung“
Wechselwirkungen in und
zwischen den einzelnen
Unternehmen!
„online“
Jedes Unternehmen muss
koordiniert im Gesamtkontext
mitmachen!
„online“
„online“
Und wenn nicht …???
„online“
„online“
Schlüsselfaktor:
Connection Point
Der Thema „Kritis“ ist ein erster Schritt in die Bewertung der Sachlagen – die
Umsetzung muss im Netz erfolgen!
66
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
®
Bedrohungslagen - Kritikalitätsniveaus
Schwachstellen
Bedrohung
Aufdeckung
Konsequenzen
Anfälligkeit
Natürliche Gefahren
- Meteorologisch
- Terrestrisch usw.
Fähigkeit zum
Umgang
Organisatorische Faktoren
Eingriffe durch Personen
- Unbeabsichtigt
- Beabsichtigt
Betriebsbedingungen
- Erzeugung
- Lasten
Technische Faktoren
KritikalitätsNiveaus
Betroffene Gebiete/
Bevölkerung
Dauer
Ökonomische
Konsequenzen
Soziale
Konsequenzen
Mitarbeiter / Personal
Gesundheit / Leben
33
25.01.2016
Klassisch und auch zukünftig sind sehr unterschiedliche Zeitskalen zu betrachten!
Vieles wird „unberechenbarer“ und ist damit mit einem steigenden Risiko zu
bewerten.
67
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
®
Zeitperspektiven
Langfristig
System
Entwicklung
Architektur
Grundsätze /
Regelwerke
Mittelfristig
Investitionen
vs.
Instandhaltung
System
Kapazitäten
Bezogene Kosten
Kurzfristig
Asset
Management
Instandhaltung
vs.
Redispatching
InstandhaltungsGrundsätze
Fehler-Dauer
Fehler-Wahrscheinlichkeit
Bezogene Kosten
Mit der Umsetzung der neuen Grid Codes ist die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit
eines Netzes neu zu bewerten. Immerhin werden zukünftig „Systemaufgaben“ auf
Verteilnetzebene eingefordert!
System
Betrieb
BetriebsGrundsätze
Last-Kosten
Bezogene Kosten
68
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
®
Auswirkungen von Fehlern im Netz – Fähigkeit Konsequenzen zu
begrenzen
Gründe
Konsequenzen
Gering
Moderat
Natürliche Gefahren
Technisch /
betrieblich
Systemfehler
Menschliche Fehler
Terror, Sabotage,
usw.
großflächige
Unterbrechung/
Blackout
Groß
Kritisch
Katastrophe
34
25.01.2016
Die Konsequenzen von Netzfehlern müssen jetzt im Gesamtkontext bewertet
werden. Im „Connection Point“ sind hier Anforderungen zu erfüllen. Verfügbarkeiten
und Qualität werden vertraglich vereinbart.
69
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
®
Konsequenzen von Netzfehlern – Rückwirkung auf andere Netzpartner
Erwartete Kosten Versorgungsunterbrechung
Energie nicht verteilt
Fehler-Häufigkeit
Schwachstellen
Aufdeckung
Gründe
Anfälligkeit
Konsequenzen für die
Allgemeinheit
Kritikalität
Fähigkeit zum
Umgang
Zu realisierende Aufgaben in der Verteilnetzebene
70
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Zukünftige Systemaufgaben
für die Verteilnetzebene
 Verteilnetze werden in die
„Verantwortung“ genommen
 Systemaufgaben müssen auch auf
Verteilnetzebene erbracht werden
 Netzbetreiber müssen „koordiniert“
ihre Netze betreiben
 Der „Connection Point“ ist ein
Schlüsselelement der neuen Grid
Codes
 „Technische Überlapppungsgebiete“
Blindleistungsregelung
• Steuerung von
Erzeugungsanlagen
• Kompensationsanlagen
Schwarzstart- und
Inselnetz-Fähigkeit
Kurzschlussleistung
Spannungsregelung
• Stufungen
• Umschaltungen
Redispatch /
Engpassmanagement
EinspeiseManagement
Zu- und abschaltbare
Lasten - Flexibilisierung
Betriebsplanung /
Ausschaltung
Reserveanlagen /
Redundanzkonzepte
Datenaustausch
Netzführungskoordination
Inbetriebnahme ohne
Spannungshaltung
Spannungshaltung
Versorgungswiederaufbau
Netzebenenübergreifende
Koordinierung
(Konzepte)
„Cold Load Pickup“
Primärregelleistung
Betriebsführung
Frequenzhaltung
Sekundärregelleistung
Minutenreserve
Stabilität aller
Frequenzkomponenten
35
25.01.2016
71
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Rechtsrahmen
Verträge
Stakeholder
Regulierung
FNN-Roadmap
HS-Netz
NS-Netz
•
•
•
•
•
Energie (AR 4105)
Kommunikation
MSR
Schutz
Industriekunden
•
•
•
•
•
Energie (TAB 4120)
Kommunikation
MSR
Schutz
Industriekunden
• Smart Meter
Messwesen
• Smart Net
Management
Dienstleistungen
intern
• Smart
Market / extern
Netzführungsprozesse (P, Q, …)
MS-Netz
•
•
•
•
•
Energie (TAR 4110)
Kommunikation
MSR
Schutz
Industriekunden
Einspeiser
Lasten (TAB)
Organisation
Prozesse
Bildung
Connection Points verlangen „gesicherte“ Eigenschaften
72
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Entwicklung der
Leistungsscheiben „Gesicherte
Leistung“
 Entwicklung der
Kraftwerksstrukturen zum Beitrag
„Gesicherte Leistung“
 Auslaufen der alten
Kraftwerksstruktur
 Aufbau neuer Strukturen
 Ausbauszenarien sehen für 2050
einen zusätzlichen Bedarf an
gesicherter Leistung
Quelle: dena-Studie „EE“ 2012
36
25.01.2016
73
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Gesicherte Leistung vs.
Höchstlast
 Beiträge der einzelnen
Energiewandler sehr
unterschiedlich zu bewerten
 Aktuelle Sicht – innerhalb der
verfügbaren Netzinfrastruktur
 Intelligente dezentrale Lösungen
nicht abgebildet.
Quelle: sme, RWE
74
Was machen wir?
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
EU Connection Point | Regionales Management zur Stabilisierung der
Stromnetze
 Neuer Ansatz der nächsten Generation von
intelligent vernetzten
Erzeugungsstrukturen, die in der Lage sind,
sowohl klassische Versorgungssicherheit im
Sinne eines
 Leistungsmanagements und gleichzeitig die
 Bereitstellung von dezentralen
Systemparametern für eine
wechselwirkungsarme Netz- und
Anlagenstruktur zu gewährleisten
Bausteine für eine hocheffiziente, flexible und
zudem hochverfügbare Versorgungsstruktur
Gestalten und testen!
 Projekt: EU Connection Point | Regionales
Management zur Stabilisierung der Stromnetze
 Kernteam:
 RWTH Aachen (Prof. De Donker, Prof. Monti)
 EWI Energiewirtschaftlichens Institut der Universität zu
Köln (Prof. Bettzüge, PD Lindenberger)
 SFI Solarforschungsinstitut Jülich (Prof.
 Netzgesellschaften
 Hersteller BHKW
 Hersteller Leittechnik
 Hersteller Stationsautomatisierung / Fernwirktechnik
 Assoziierte Partnerunternehmen: ca. 20 u.a.
Kraftwerksgesellschaften, Industrie, …
 Projektmanagement: sme management GmbH, Köln
 Fachliche Konzeption und wissenschaftliche
Begleitung: Fette Dynamics GmbH
37
25.01.2016
Dass umsetzen, was in absehbarer Zeit überall Praxis sein wird!
Wir müssen Erfahrungen sammeln.
75
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Umsetzungsprojekt
 Neue Grid Codes sind der Anstoß für
Konversionsprojekte
 Dass, was ein Netzbetreiber in absehbarer Zeit ohnehin
tun muss …
… wird vor Ort ausprobiert
Bildung von Connection Points für alle Betriebsmodi
40 % des Industriestroms Deutschlands wird hier
benötigt.
Der Druck auf Entscheidungsträger in der Politik nimmt weiter zu. Es ist
damit zu rechnen, dass weitere Entscheidungen getroffen werden.
76
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Wir müssen uns vorbereiten!
Das ist unser „Gebiet“
 Genau für dieses Gebiet suchen
wir praxisgerechte
Umsetzungsmöglichkeiten neuer
Netze – die industrielle
Stromversorgungs-Kriterien
erfüllen.
Und: Wir haben mehr vor!!!
Die Umsetzungspartner sind mit
an Bord!
38
25.01.2016
Evolution der Netze – Befähigung aller Akteure
77
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Was machen wir anders als
Airbus?
 Evolution statt Revolution!
 Umbau eines bestehenden, bisher
sehr gut funktionierendes System mit
hoher Zuverlässigkeit in ein System
mit vermehrt dezentralen
Komponenten
und anders verteilten
Verantwortlichkeiten!
Evolution der Netze – Befähigung aller Akteure
78
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Evolution statt Revolution!
Und das macht es so schwierig!
• Deshalb Schritte in die richtige
Richtung
• Überprüfung der jeweiligen IstSituation
• Verstehen der Veränderungsprozesse
• Ableiten von Strategien
• Anforderungen an Komponenten
definieren
• Konsequenzen für Komponenten
beschreiben
Roadmap muss Vorgaben machen!
39
25.01.2016
79
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Wir wollen es schaffen – koordinierte Produkte und Dienstleistungen!
10 Gründungsmitglieder
ca. 30 weitere Interessenten - aktuell
Fazit – Oder der Beginn eines kontinuierlichen –
wertorientierten – Prozesses!
80
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Fazit
Ein fundamentaler Systemwandel ist nur möglich, wenn ein offener,
transparenter Prozess mit verlässlichen Vorgaben existiert.
Alle Netzteilnehmer müssen klar „ihre“ Rollen kennen!
Produkte und Dienstleistungen müssen den Transitionsprozess unterstützen!
Wertorientierte Prozesse müssen abgestimmt werden!
Wir können Sie unterstützen!
40
25.01.2016
81
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Mit welchen Themen unterstützen wir aktuell Unternehmen?
 Netzdynamiken und Netzqualität











Netzstatus
Ermittlung von Hot Spots
Aufbau systematischer Netzbewertung – Risikolandkarten und Bestimmung der Investitionsmaßnahmen
Strategische Netzentwicklung
Intelligente Messtechnik – Entwicklung von Messstrategien
Erstellung von Lasten – und Pflichtenheften für Netzleitsysteme
Blindleistungsmanagement, Vorbereitung und Umsetzungsstrategien – lokale Anforderungen ermitteln
Koordinierung von Schutztechniken
Wertorientiertes Asset-Management – Alterungsmodelle – Einfluss der Netzveränderungen auf die Alterung der BM
Unternehmenssteuerung technisches Management
Regulierungsmanagement
 Seminare zu: TAR 4110, AR 4105, Q-Management, Asset-Management, KRITIS, Intelligente Messtechnik, …
Vielen Dank für
Ihre Aufmerksamkeit!
[email protected]
41
25.01.2016
83
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Deckblatt für den
Netzkodex RfG
Alle EU-Staaten haben ihre
Sprachversionen der Verordnung
kommentiert und abgegeben am:
19.08.2015
84
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
RfG – einer der neuen EUGrid-Codes
 RfG ist eingebettet in ein
erweitertes Regelwerk
 Die Grid Codes kommen über ein
Komotologie-Verfahren und werden
als Verordnung veröffentlicht.
 Non-exhaustive-Anforderungen
müssen durch den FNN national
umgesetzt werden
 Klare Fristen begleiten das
Verfahren – und dann auch die
Anwendung
Quelle: ENTSO-E
42
25.01.2016
Umsetzungsplan zum EU-Verordnungspaket – Europäische Netzkodizes in nationale
Netzregeln – hier. Anforderungen an Erzeugungsanlagen, Connection Point
85
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Umsetzungsplan Requirements for Generators (RfG)
Umsetzungsfrist
Requirements for Generators
TAB HS
TAB HS Umsetzung
TAB HS *)
TAR 4110 (MS)
TAR 4110 (MS) Umsetzung
TAR HöS *)
TAB HöS Umsetzung
TAR NS
AR 4105 NS *)
AR NS Umsetzung
Kaskadierung
*) vorrangig Anpassung an RfG
Plan FNN
Konsultationen
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
Umsetzung in Netzgesellschaften
Heute
Umsetzungsplan zum EU-Verordnungspaket – Europäische Netzkodizes in nationale
Netzregeln – hier: Lasten und Speicher, Connection Point
86
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Umsetzungsplan Demand Connection Code (DCC)
Umsetzungsfrist
Demand Connection Code
Anforderungen an TSO-DSO-Schnittstellen
Kaskadierung
Anforderungen an Kundenanlagen
Schnittstelle TSO-DSO
TAB HS
TAB HS *)
TAR 4110 (MS)
TAB HS Umsetzung
TAR 4110 (MS) Umsetzung
TAR HöS *)
TAB HöS
Umsetzung
*) vorrangig Anpassung an RfG
TAR NS
AR 4105 NS *)
AR NS Umsetzung
Plan FNN
Konsultationen
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
Umsetzung in Netzgesellschaften
Heute
43
25.01.2016
Energieversorger müssen eine Reihe von Management-Prozessen bedienen.
Alle Prozessstrukturen sind ähnlich!
Unternehmensziele müssen erreicht werden!
22.10.2015
87
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
Wertorientierte
Management-Prozesse
 Alle Prozessstrukturen sind ähnlich.
 Sie müssen alle „Unternehmenswerte“
erfüllen:








Technik,
Image,
Recht,
Qualität,
Umwelt,
Sicherheit,
Organisation,
Effizienz
…
… weitere werden folgen: Aber alle sind auf der Basis
der Risikobewertung nach ISO 31000 ff aufgebaut –
also sehr systematisch zu gestalten!
88
Michael Fette - VDE München
Netzänderungen und deren Auswirkungen
… weitere Kodizes
Anforderungsprofile zum Umbau der Netze
im europäischen Rahmen
Kodizes sind EU-Verordnungen, die in nationales
Recht umgesetzt werden müssen
Roadmap Steuerungs- / Kommunikationssysteme im Netzbetrieb (FNN)
Roadmap Umbau Netze (FNN)
Roadmap Systemdienstleistungen (dena)
Anforderungen –
Verordnungspakekte
• Technische/betriebliche
Anforderungen an Erzeugungsund Verbrauchsanlagen in einem
Stromsystem mit hohen Anteilen
erneuerbarer Energie (BMWi)
• Technische / betriebliche
Anforderungen an die
Bereitstellung von
Systemdienstleistungen (BMWi)
Anforderungen Netzgesellschaft
intern (Werterahmen)
• Finanzen
• Technik
• Compliance – Recht
• Umwelt
• Qualität
• Image
Anforderungen Netzgesellschaft
• Unternehmenswerte
• Stakeholder
• Politik
• Beteiligungen
• Unbundling-Strukturen
• Technische Regelwerke
• Markt
• Regulator
Technische Randbedingungen
• Netzsituation der Region
• Lage / Struktur der NG
• Kundenanforderungen (Industrie,
Gewerbe, Haushalt, …)
• Entwicklungsprozesse der Region
• Stand der Technik
• Wissen im Unternehmen
• Sicherer Umgang mit
Infrastrukturen
• Betriebsmittel
• Eigene Leistungen / Services
Ziel
• Individueller Weg im
Konversionsprozess
• Umsetzung der gesetzlichen
Anforderungen in Bezug auf
• Aktuelle Netzsituation
• Entwicklungsprozesse
(Kunden, Technik, …)
• Umsetzungsszenarien
• Anpassung der
Unternehmensprozesse
44