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Projekt
Verteilte dynamische Netzsicherheitssteuerung: Weiterführung eines Projekts in SPP1984
Antragsteller
Professor Dr. Volker Mehrmann; Professor Dr.-Ing. Kai Strunz
Fachliche Zuordnung
Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
Förderung
Förderung seit 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 361092219
Die Wahrung der betrieblichen Sicherheit und Zuverlässigkeit der an Komplexität gewinnenden Energiesysteme stellt eine der wesentlichen Aufgaben zur Ermöglichung einer modernen und zukunftsgerichteten Industriegesellschaft dar. Sowohl der Umfang als auch die Geschwindigkeit des mit der Energiewende eingeleiteten Transformationsprozesses bringen jedoch deutlich zum Ausdruck, dass sich die heutige Versorgungslandschaft in vielen technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten auf grundlegende Veränderungen einzustellen haben wird. So ergibt sich generell die Frage, inwiefern das lokal stark zunehmende Maß an betrieblicher Unsicherheit aufgrund der Nutzung von erneuerbaren Energiequellen die künftige Definition, Bewertung und Vorhaltung von Systemsicherheit beeinflussen wird. Die gegenwärtig bekannten Verfahrensansätze zum Zwecke der betrieblichen Modellierung, Optimierung und Steuerung von Elektroenergiesystemen basieren zumeist auf Annahmen, deren Angemessenheit mit Blick auf die künftig zu erwartende Situation zusehends in Frage gestellt wird. So ergeben sich etwa tiefgreifende Änderungen durch den weiteren drastischen Anstieg der erneuerbaren Erzeugung und den Fortschritt der Informationstechnik. Um den langfristig zu erwartenden technischen Herausforderungen bereits im Vorfeld zu begegnen und gleichzeitig mit der Veränderung von regulatorischen Rahmenbedingungen Schritt zu halten, schlägt das vorliegende Projekt einen aufeinander abgestimmten Satz von neuen systemtheoretischen Methoden für die verteilte Berechnung und Erhöhung der Sicherheit hochdynamischer Elektroenergiesysteme vor. Unter der begründeten Annahme eines hochperformanten Kommunikationsnetzes sowie der Beschreibung des zugrunde liegenden Algebro-Differentialgleichungssystems in dessen so genannter Deskriptorform stellen die vorgeschlagenen Methoden einen skalierbaren und adaptiven neuen Gesamtrahmen namens DistDSA dar. Die praktische Implementierung von DistDSA eignet sich grundsätzlich sowohl im Sinne einer vertikalen als auch horizontalen Integration von heterogenen Teilsystemen nahe dem Erfüllungsdatum. Dank einer kontrollierten Phase der strukturerhaltenden Modellreduktion ist DistDSA erstmals in der Lage, Kurzzeit-Phänomene im Anwendungsbereich elektromechanischer Zeitkonstanten online und im verteilten Sinne unter Berücksichtigung vollständiger und auch vereinfachter Modelle für die Systemdynamik zu optimieren. Auf diese Weise sind die Methoden im Stande, die sich verändernde Notwendigkeit zu einer nunmehr multilateralen Vorhaltung von Systemsicherheit in Elektroenergiesystemen der nächsten Generation zu unterstützen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
