Entwicklung einer mathematischen Optimierungsverfahrens zur integrierten Grundsatz- und Ausbauplanung von Hochspannungs-Maschinennetzen unter Beachtung von Datenunsicherheiten
Final Report Abstract
Mit dem in Deutschland vollzogenen Übergang vom verhandelten zum regulierten Netzzugang wird der Kostendruck auf die Netzbetreiber weiter steigen. Ansatzpunkte zur Senkung der Netzkosten bieten sich dabei mittel- bis langfristig vor allem durch eine verbesserte Netzplanung und eine bedarfsgerechte Anpassung der bestehenden Netzstrukturen. Erheblicher Planungsbedarf ergibt sich in den kommenden Jahren vor allem für die in dem beschriebenen Projekt betrachtete 110-kV-Ebene. Zur optimalen Lösung der hier anstehenden Planungsaufgaben ist eine Unterstützung des Planungsprozesses durch rechnerbasierte Optimierungsverfahren wünschenswert. Alle bestehenden rechnerbasierten Verfahren beschränken sich jedoch ausschließlich auf eine der beiden üblichen Planungsstufen, die Grundsatz- oder die Ausbauplanung, und können so die Konsistenz der Planungsstufen und die Optimalität der Gesamtplanung nicht sicherstellen. Zusätzlich ist die Lösung von Planungsaufgaben für Netze praxisüblicher Größe in praxisgerechter Rechenzeit meist nicht möglich. Ziel dieses Projektes war deshalb die Entwicklung eines integrierten Grundsatz- und Ausbauplanungsverfahrens für 110-kV-Netze, das auch große Planungsprobleme hinreichend schnell lösen kann. Die Analyse der Planung von Hochspannungsnetzen ergibt dass dieses Ziel nicht mit einer geschlossenen Optimierung, sondern, unter Beibehaltung der bestehenden Planungsstufen, durch Entwicklung und Verbessemng geeigneter Optimierungsverfahren und deren optimale Abstimmung zu erreichen ist Dabei sollen in der Grundsatzplanungsstufe als Zielvorgaben für die Ausbauplanung zunächst mehrere alternative, aber ähnlich kostengünstige Zielnetze hergeleitet werden. Hierzu wird ein auf dem heuristischen Optimierungsansatz der Genetischen Algorithmen basierendes Verfahren eingesetzt. Für die nachfolgende Ausbauplanungsstufe kann ein bestehendes Verfahren, das auch die Unsicherheiten der Entwicklung der Versorgungsaufgabe geeignet berücksichtigt, als Grundlage benutzt werden. Für die Einbindung in ein integriertes Planungswerkzeug wird eine automatisierte Schnittstelle von Grundsatz- und Ausbauplanungsstufe entwickelt. Mit dem neuentwickelten Verfahren wird eine rechnergestützte Optimierung auch großer Hochspannungs-Maschennetze erstmals durchführbar.
Publications
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Maurer, Ch.; v. Sengbusch, K.; Wolffram, P. Netzvergleich mit Referenzverfahren Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 54. Jahrgang (2004), Heft 7, S, 436-438
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Maurer, Ch; Paulun, T.; Haubrich, H.-J.; Vennegeerts, H. Zuveriässigkeit als Randbedingung kostenoptimierter Verteilungsnetze Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 56. Jahrgang (2006), Heft 5, S. 24-27
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Paulun, T.; Maurer, Ch.; Haubhch, H.-J. Referenznetzanalyse für Strom- und Gasnetze Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 57. Jahrgang (2007), Heft 12, S. 8-11
