Netz- und Schutzsicherungssystem zur vorausschauenden Netzausfallvermeidung in einer wettbewerbsorientierten und Co2-reduzierten Elektroenergieversorgung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Johann Jäger
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 187251949

Ein hohes Maß an Versorgungszuverlässigkeit der elektrischen Energieversorgung ist Grundlage für eine hohe Produktivität und Wertschöpfung in einer Industriegesellschaft und ist auch in der Zukunft unverzichtbar. Der Umbau zu einer CO2-reduzierten Erzeugungsstruktur, die Zunahme des elektrischen Energietransports sowie der Umstieg zu einer wettbewerbsorientierten Energiewirtschaft führen zu steigenden Netzbelastungen und einem Wandel der Netzstrukturen. Die Netze erreichen so ihre physikalischen und betrieblichen Grenzen und nehmen sowohl in der Übertragungs- als auch Verteilnetzebene an Komplexität deutlich zu. Netzausfälle der Vergangenheit belegen, dass ungewollte Abschaltungen überwiegend Fehlverhalten des Netzschutzes als Ursache haben. Dies liegt an einer unzureichenden Koordination von Netz und Schutzsystem, die an die veränderten Betriebsbedingungen und zunehmende Komplexität der Netze nicht angepasst ist. Klassische Methoden der Netzschutzkoordination sind für lokal begrenzte Problemstellungen angelegt und greifen hier zu kurz.Das Ziel dieses Forschungsvorhabens sind neue Analyse und Auswertmethoden für ein Netz- und Schutzsicherheitssystem zur vorausschauenden Netzausfallvermeidung. Netz und Schutzsystem müssen in Zukunft verstärkt als systemtechnische Einheit betrachtet werden, um deren Fehlverhalten zu verhindern. Basis dafür ist ein gesamtsystematischer Ansatz aus Netz und Schutzsystem. Er umfasst eine Analyse und eine Verbesserung der Netzschutzkoordination regionaler bis landesweiter Energieversorgungsnetze. Schwachstellen der Netzschutzkoordination werden präventiv auf Basis einer routinemäßigen Auswertung von Ausfall- und Fehlerszenarien erkannt und analysiert. Verbesserungsmaßnahmen werden aufgrund der Schwachstellenanalyse automatisiert berechnet oder algorithmisch abgeleitet.Damit wird ein wichtiger Beitrag zum Erhalt der Versorgungszuverlässigkeit auf dem Weg der elektrischen Elektroenergieversorgung der Zukunft mit offenen Märkten und einer CO2-reduzierten Erzeugungsstruktur geleistet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr. Lars Schewe