Das Projekt

Die Entwicklung eines Dynamic Security Assessment (DSA) -basierten Entscheidungshilfetools für Netzbetreiber in hybriden AC/DC-Netzen steht im Mittelpunkt des Projekts. Dieses innovative Tool zielt darauf ab, Netzbetreibern wertvolle Unterstützung bei der Entscheidungsfindung innerhalb komplexer hybrider Stromnetze zu bieten, die sowohl Wechselstrom- (AC) als auch Gleichstrom- (DC) Komponenten integrieren. Weitere Schwerpunkte des Projekts sind die Modularisierung von SCADA-Komponenten, die eine flexible und anpassbare Überwachung und Steuerung der Netzoperationen ermöglichen. Darüber hinaus werden neuartige Methoden entwickelt, um Messdaten zur Schätzung der Systemträgheit und zur Erkennung von Oszillationen zu nutzen, die entscheidend für die Stabilität und Zuverlässigkeit des Netzes sind.

Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist die sorgfältige Prüfung der Schnittstelle zwischen Drittanbieterfunktionen und dem Steuerungssystem. Diese Tests sind notwendig, um sicherzustellen, dass die Integration reibungslos funktioniert und die verschiedenen Systeme effektiv miteinander kommunizieren können. Schließlich wird eine Forschungs- und Entwicklungsdemonstration des Steuerungssystems von PSI Software SE entwickelt und präsentiert. Diese Demo wird dazu dienen, die Funktionen und Vorteile des neuen Systems anschaulich zu zeigen und die Möglichkeiten zu veranschaulichen, die das Entscheidungshilfetool potenziellen Nutzern bietet.

Projektlaufzeit: 09/2024 – 08/2028

Motivation

Die Energiewende stellt massive Herausforderungen an das Stromsystem. Die Stromsysteme, einschließlich des SCADA-Systems, wurden ursprünglich für die Wechselstromsysteme (AC) konzipiert. Der Anstieg von Gleichstromkomponenten (DC) in den Stromsystemen führt jedoch zu mehreren Herausforderungen. Daher ist die Transformation des Wechselstromsystems in ein hybrides AC/DC-System erforderlich. Die kritischste Herausforderung besteht darin, die Stabilität der Stromsysteme aufrechtzuerhalten.

Dementsprechend muss aus der Perspektive des Anbieters von Steuerungssystemen ein Entscheidungshilfetool zur Überwachung und Steuerung von Spannung, Frequenz, Oszillation und Schutzschemata entwickelt werden, um die Stabilität der hybriden AC/DC-Stromsysteme sicherzustellen.

Projektziele

  1. Entwicklung von Trägheitsabschätzung und Oszillationsdetektion.
  2. Demonstration der Beobachtung und des Betriebs von hybriden AC/DC-Netzen. 

Der Rückgang der Systemträgheit und die zunehmende inverterbasierte Stromerzeugung im Zuge der Energiewende machen eine Online-Überwachung der Systemzustände unerlässlich. PSI Software SE konzentriert sich auf die Entwicklung eines Entscheidungshilfetools, das auf eingehenden PMU-Daten aus dem Feld für die Trägheitsabschätzung und die Erkennung von niederfrequenten Oszillationen während des Betriebs basiert, um Sichtbarkeit zu schaffen und aktive Eingriffe in kritischen Zeiten zu ermöglichen. Dieses Tool ist daher ein wichtiger Beitrag zu einem sicheren Betrieb des Stromsystems.

Zusätzlich werden die entwickelten fortschrittlichen Softwaretools im Rahmen des Projekts im Demo Control Center in Zusammenarbeit mit PSIcontrol - einer SCADA-Software von PSI Software SE - demonstriert. Dies macht die Projektdemonstration praxisnah zu einem realistischen Kontrollraum der Netzbetreiber, um das Verständnis und das Management solcher hybriden AC/DC-Netze zu verbessern.

Technologischer Lösungsansatz

Um zukünftige nachhaltige Energiesysteme anzugehen, sind Skalierbarkeit und Modularität ein Schlüsselmerkmal. PSI Software SE konzentriert sich auf die Entwicklung einer modularen Softwareplattform und eines Entscheidungsunterstützungstools, das auf einer DSA für hybride AC/DC-Energiesysteme basiert. Die Entwicklung berücksichtigt die praktischen Probleme, mit denen die Netzbetreiber der TSOs und DSOs konfrontiert sind. Mit dem erwarteten Technology Readiness Level 7 (TRL 7) wird die modulare Plattform zusammen mit dem Entscheidungsunterstützungstool getestet. 

In der Projektvorführung wird das Demo Contol Center am PSI Forschungs- und Innovationszentrum in Dortmund mit den Demonstratoren unserer Projektpartner in Aachen und Barcelona verbunden. Die entwickelte fortschrittliche Technologie zur Bewältigung der auftretenden Herausforderungen durch die DC-Komponenten wird präsentiert. Konkret wird PSI Software SE die potenziellen Operationen der SCADA-Systeme in den hybriden AC/DC-Energiesystemen demonstrieren.

Demonstrator 1

RWTH-Aachen University
Deutschland

Dieser Demonstrator wird zur Validierung von Tools und einer Reihe von Zusatzdiensten eingesetzt.

Demonstrator 2

Technical University of Catalunya
Spanien

Dieser Demonstrator wird zur Validierung von Werkzeugen und Steuerungen für die Niederfrequenz-Oszillationsanalyse eingesetzt.

Highlights

  • Kick-off Meeting in Genua LinkedIn
  • 1. Projekttreffen in Löwen LinkedIn
  • Vortrag bei IEEE in Texas von Dr. Nora Philippi:
    „Online Dynamische Sicherheitsbewertung im Kontrollsystem der Zukunft" LinkedIn
  • Linking AC to DC: Interview mit Thomas Böhmer, Executive Vice President der PSI Software SE
  • 2. Projekttreffen in Erlangen LinkedIn  DAEDALOS

Das Konsortium

Im Rahmen dieses Projekts kooperieren 13 Partnerorganisationen aus sieben unterschiedlichen Ländern:

Dieses Projekt wurde im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon Europe der Europäischen Union mit der Zuschussvereinbarung Nr. 101172829 gefördert. Die geäußerten Ansichten und Meinungen sind jedoch ausschließlich die der Autor*innen und spiegeln nicht notwendigerweise die der Europäischen Union oder CINEA wider. Weder die Europäische Union noch die Förderstelle können dafür verantwortlich gemacht werden.