EP-Grid

EP-Grid übernimmt eine Vielzahl von Steuerungs- und Überwachungsauf- gaben, die für Ihre Indivi- duelle Situation relevant sind.

Vom Problem zur Lösung

Problematik

Betreiber dezentraler Energieanlagen errichten zur Einspeisung ihrer Energie in das Stromnetz eines Stromversorgers häufig gemeinsam genutzte Umspannwerke (UW) oder Übergabestationen.
Diese Umpannwerke oder Übergabestationen werden in der Regel von einer eigens hierfür gegründeten Gesellschaft geführt, der die einzelnen Anlagenbetreiber als Gesellschafter angehören.
Seitens des Netzbetreibers sind die Anlagenbetreiber im Rahmen von Netzanschlussrichtlinien und -verträgen mit strengen Vorgaben bezüglich der Leistungsegelung - wieviel Leistung, wann, von welchem Umspannwerk - konfrontiert.
Dieses sogenannte 'Erzeugungsmanagment' (Erzman) führt immer wieder zu Leistungsreduzierungen der Energieanlagen.
In bestimmten Fällen sind die Stromversorger berechtigt, kurzfristig ein gesamtes Umspannwerk mit allen hier einspeisenden Anlagen vom Netz zu nehmen, was gravierende finanzielle Einbußen für die Anlagenbetreiber zur Folge hat.

Um dieser Problematik effektiv zu begegnen, muss geklärt werden, wie man

Funktionsweise EP-Grid

Sie finden im Folgenden eine ausführliche Beschreibung der einzelnen Funktionen von EP-Grid. Anhand eines Beispielfalls erhalten Sie detailllierte Informationen über die Dokumentations- und Regelleistungen des neuen Energieportals.

Die Ausgangslage

Betreiber und Gesellschafter eines Umspannwerks (UW) sind entsprechend ihrer vertragsgebundenen Einspeiseleistungen die hier angeschlossenen Erzeugeranlagen (Parks o.ä.). Das Umspannwerk unterhält einen Netzanschlussvertrag mit einem Netzbetreiber.
Gleichzeitig besteht seitens des UW ein Einspeisevertrag mit jedem der beteiligten Windparks, Biogasanlagen etc.
Das Umspannwerk als direkter Vertragspartner des Stromversorgers ist verpflichtet, alle technischen Anforderungen zu erfüllen, die durch Netzanschlussrichtlinien und Netzanschlussvertrag vorgegeben sind. Diese Anforderungen sind für die angeschlossenen Erzeuger-Gesellschaften gleichsam verpflichtend.
Die einzuspeisende Leistung wird grundsätzlich am 110 kV Netzverknüpfungspunkt des Umspannwerks an den Stromversorger übergeben.

Was das Erzeugungsmanagement des Stromversorgers angeht, so unterliegt das UW beispielsweise dem Leistungsmanagement, das ggf. Reduktionen der einzuspeisenden Leistung auf 60 Prozent, auf 30 Prozent oder auf null vorsieht.
Als Kommunikationsmittel zur Aufforderung einer solchen Leistungsreduzierung dient ein elektrisches Signal, das an die Masterrechner der einspeisenden Anlagen übertragen wird.

Die vereinbarte Vertragsleistung des UW beträgt 100 MW am 110 kV Netzverknüpfungspunkt. Der zuständige Stromversorger signalisiert zu einem beliebigen Zeitpunkt, dass die Leistung auf 60 Prozent zu reduzieren ist. Es dürfen also am 110 kV Netzverknüpfungspunkt ab sofort nur noch 60 MW eingespeist werden. Das bedeutet für alle an diesem Umspannwerk einspeisenden Energieanlagen-Gesellschaften, ihre Leistung auf 60 Prozent zu reduzieren.

Wie bereits erwähnt, kommuniziert der Stromversorger seine Anforderung zur Leistungsreduzierung über ein elektrisches Signal an die Masterrechner der einspeisenden Gesellschaften.
Einer der Masterrechner ist in diesem Fall nicht in der Lage, das Signal zu empfangen und somit der geforderten Leistungsreduzierung nach zu kommen.
Am 110 kV Netzverknüpfungspunkt wird nun also statt der geforderten reduzierten 60 MW mehr Leistung eingespeist.
In diesem Fall handelt es sich um einen Vertragsverstoß. Der Stromversorger ist damit berechtigt, das Umspannwerk komplett vom Netz zu nehmen.

Wie viele Energieanlagen-Betreiber wissen, handelt es sich bei diesem Beispiel nicht um einen theoretischen Fall, sondern um gängige Praxis.
Die Problematik liegt auf der Hand. Speisen mehrere Energieanlagenbetreiber ihre Leistung an einem Umspannwerk ein und nur einer der Beteiligten reagiert nicht oder zu spät auf die Anforderung einer Leistungsreduzierung, so sind sämtliche Betreiber vom daraus resultierenden finanziellen Verlust der Abschaltung betroffen. Bisher war es dabei nicht möglich auszumachen, welcher Anlagenbetreiber der Aufforderung zur Leistungsreduzierung nicht nach kam.

Durch den Einsatz von EP-Grid ändert sich diese Situation grundlegend.

Das im Umspannwerk installierte EP-Grid erhält das Signal 'Leistungsreduzierung', leitet es unmittelbar an jeden angeschlossenen Park o.ä. weiter und regelt die geforderte Leistungsreduzierung am 20 KV Netzverknüpfungspunkt.
Denn das System erkennt, wenn ein angeschlossener Park der geforderten Leistungsreduzierung nicht nachkommen kann. Daraufhin greift EP-Grid ein und reduziert die Leistung der anderen Windparks um den zuviel eingespeisten Wert.

Zum einen wird auf diesem Weg die Abschaltung des Umspannwerks zuverlässig verhindert.
Zum anderen ist klar zu identifizieren, welche der angeschlossenen Anlagen die geforderte Reduzierung nicht durchführte. Die für diesen Anlagenbetreiber erbrachte Dienstleistung in Form von erhöhter Leistungsreduzierung durch die Partneranlagen kann mithilfe der exakten Dokumentation aller Vorgänge durch EP-Grid erstmals problemlos verrechnet werden.

Ebenso ist EP-Grid in der Lage, einzelne Anlagen positiv zu steuern. So erhält das System beispielsweise von den Masterrechnern der Anlagen fortwährend die voraussichtliche Einspeiseleistung. Geht daraus hervor, dass bei einer angenommenen Leistungsforderung von 60 Prozent eine der beteiligten Anlagen augenblicklich nur 50 Prozent liefern kann, schaltet das System sich wiederum steuernd ein. Es fordert die fehlenden 10 Prozent Leistung von den lieferbereiten weiteren Anlagen ein.

Damit optimiert EP-Grid auf bisher einmalige Art und Weise die gesamte Einspeiseleistung aller an ein Umspannwerk angeschlossenen Anlagen.

Steuerung des Leistungsfaktors (cosphi)

EP-Grid verfügt neben den bisher beschriebenen Funktionen noch über eine weitere entscheidende Eigenschaft: die Steuerung des Leistungsfaktors (cosphi).

Der Stromversorger verlangt am 110 kV Netzverknüpfungspunkt grundsätzlich variablen oder festen Leistungsfaktor. Etliche Komponenten nehmen Einfluss auf diesen Leistungsfaktor. Dazu gehören neben den Generatoren von z.B. Windkraftanlagen auch die erforderlichen Transformatoren, Kabelanlagen und Umrichter.

Legt man einen Leistungsfaktor von beispielsweise 0,97 zugrunde, so sind nun zunächst alle einspeisenden Anlagen aufgefordert, an ihrem 20 kV Netzverknüpfungspunkt im Umspannwerk einen Leistungsfaktor zu erbringen, der in der Gesamtleistung am 110 kV Netzverknüpfungspunkt dem Wert 0,97 entspricht.

Hier ergibt sich ein weiteres gravierendes Problem.

So beträgt z.B. die Kabelstrecke eines Windpark bis zum Umspannwerk 15 km. Ein am selben Umspannwerk einspeisender weiterer Windpark hat nur eine Kabelstrecke von 5 km zu bewältigen.
Elektrisch gesehen handelt es sich bei einer Kabelstrecke um einen großen Kondensator, der maßgeblich den Leistungsfaktor beeinflusst.
Am 110 kV Netzverknüpfungspunkt ist ein konstanter Wert von 0,97 einzuhalten. So gleichen Anlagenbetreiber mit kürzeren Kabelstrecken ggf. Blindleistung der z.B. weiter entfernt liegenden Anlagen aus. Ein Anlagenbetreiber übernimmt also unter Umständen auch in diesem Fall eine Dienstleistung für den anderen, ohne dafür einen finanziellen Ausgleich zu erhalten.

Der Einsatz von EP-Grid setzt dieser Problematik ein Ende. Einerseits steuert das System den Leistungsfaktor, in dem die Masterrechner der Analgen zur entsprechenden Veränderung ihrer Blindleistungsabgabe aufgefordert werden.
Andererseits erfasst und dokumentiert EP-Grid die ggf. erbrachte oben beschriebene Dienstleistung.
Regelmäßige Zählerauslesungen für alle Anlagen im Umspannwerk und für die 110 kV Verrechnungsmessung durch ABE Kunze sind Teil des Servicepakets von EP-Grid.
Alle Signale und relevanten elektrischen Größen werden komplett archiviert, was erstmalig für sämtliche Vertragspartner die erforderliche Transparenz des Geschäftsbetriebs gewährleistet.

EP-Grid ist als herstellerneutrales System in jeder Netzanschlussanlage einsetzbar und kommuniziert durch Standardschnittstellen mit allen Masterrechnern. Die offene Gestaltung seiner Systemkomponenten ermöglicht individuelle Steuer- und Überwachungsaufgaben. Zum Service gehören eine 24h-Systemüberwachung, Fernwirkzugriff, die ständige Dokumentation und Auswertung aller Ereignisse und das Erstellen aller Abrechnungen.