Optimierungsgestützte Modellumgebung zur Bestimmung des Ausbaubedarfs elektrischer Übertragungsnetze

Veränderte Transportanforderungen an das elektrische Übertragungsnetz erfordern einen Ausbau der Netzinfrastruktur, um eine sichere, wirtschaftliche und nachhaltige Energieversorgung zu gewährleisten. Der erforderliche Netzausbau wird in der langfristigen Netzentwicklungsplanung ermittelt, welche durch vielfältige Einflussfaktoren und zahlreiche Prozessschritte charakterisiert ist. Der letzte Planungsschritt, die Ableitung des notwendigen Ausbaubedarfs, erfolgt überwiegend auf Basis von Expertenwissen ohne Anwendung automatisierter Verfahren. Folglich ist das Planungsergebnis im Hinblick auf Transparenz, Objektivität und Optimalität zu hinterfragen.

In dieser Arbeit wird eine optimierungsgestützte Modellumgebung zur automatisierten Bestimmung des notwendigen Netzausbaubedarfs entwickelt. Diese enthält sowohl mathematische Modelle zur Lösung des Netzplanungsproblems als auch Verfahren zur Reduzierung der Problemkomplexität. In der Folge können realitätsnahe Planungsprobleme gelöst werden, wie durch einen detaillierten Anwendungsfall auf das deutsche Übertragungsnetz demonstriert wird. Exemplarisch werden die Vorteile des automatisierten Ansatzes im Hinblick auf Sensitivitätsbetrachtungen dargestellt, indem die Auswirkungen verschiedener Nutzungsgrade netzbetrieblicher Freiheiten auf den Netzausbaubedarf analysiert werden.