Beitrag zur Zustandsidentifikation von elektrischen Energieversorgungsnetzen

Der gegenwärtige Liberalisierungsprozess zur Förderung eines echten gemeinsamen Elektrizitätsbinnenmarktes der Europäischen Gemeinschaft (EG) auf der Grundlage von Richtlinie 2003/54/EG vom 26. Juni 2003 hat maßgeblichen Einfluss auf die Entwicklungen auf dem Gebiet der elektrischen Energieerzeugung, -übertragung und -verteilung. Die Kenntnis des aktuellen Netzzustandes, sowohl von Verteilnetzen als auch des gesamten europäischen Verbundnetzes, nimmt in diesem Zusammenhang eine Schlüsselrolle ein.

Die Herausforderung der Zustandsidentifikation von Verteilnetzen besteht darin, auf der Grundlage eines aufgrund von Messdatenmangel unterbestimmten Netzgleichungssystems, das im Allgemeinen einen unbeschränkten Lösungsraum besitzt, den tatsächlichen Netzzustand möglichst genau zu bestimmen. Eine Vorgehensweise zur Einschränkung des Netzzustandes auf einen abgeschlossenen Bereich besteht darin, zusätzliche Nebenbedingungen für fehlende Messgrößen aufzustellen, womit die Bestimmung des Netzzustandes zumindest in Grenzen möglich wird.

Der wachsende Stromhandel innerhalb der EG und die damit einhergehenden zunehmenden grenzüberschreitenden Stromflüsse im Verbundnetz verursachen den betroffenen Übertragungsnetzbetreibern erhebliche Netzkosten, denen keine entsprechenden Einnahmen durch Netznutzungsentgelte gegenüber stehen. Für die verursachungsgerechte Verteilung dieser Kosten enthält die Verordnung 1228/2003/EG Rahmenbedingungen über die Ausgestaltung eines Ausgleichsmechanismus zwischen den Übertragungsnetzbetreibern der EG. Dieser erfordert ein Verfahren zur Identifikation von netzinternen sowie von grenzüberschreitenden Stromflüssen, die sich weiter in Transit-, Export-, und Ringflüsse aufteilen.

Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in das Common Information Model (CIM) zur Modellierung von Energieversorgungssystemen. Anschließend wird ein CIM-konformes Modell des elektrischen Netzes aufgestellt. Darauf aufbauend werden ein neues Verfahren zur Zustandsidentifikation von Verteilnetzen und ein den Anforderungen von Artikel 3 der Verordnung 1228/2003/EG gerecht werdendes Verfahren zur Identifikation von grenzüberschreitenden Strom- und Leistungsflüssen in Verbundnetzen vorgestellt. Die beschriebenen Vorgehensweisen werden anhand von Beispielen verdeutlicht.