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DFG-Forschergruppe 1511

Das elektrische Energieversorgungssystem befindet sich in einem grundlegenden strukturellen Umbruch, der vor allem durch die europaweite Liberalisierung des Elektrizitätssektors und den umfassenden Ausbau von Erzeugungsanlagen auf Basis erneuerbarer Energiequellen (EE) getrieben ist. In Deutschland wurde der Wandel der Erzeugungsstruktur von konventionellen Großkraftwerken hin zu EE-Erzeugungsanlagen durch die als „Atomausstieg“ und „Energiewende“ bezeichneten politischen Grundsatzentscheidungen in 2011 zusätzlich beschleunigt. Diese Entwicklungen bedingen neue Herausforderungen für die Betriebsführung des europäischen Verbundsystems. Lastferne Erzeugung zur Ausschöpfung von wirtschaftlichen und ökologischen Optimierungspotenzialen – wie durch die seit 2013 getestete lastflussbasierte Kopplung der westeuropäischen Strommärkte sowie durch die Errichtung konzentrierter Offshore-Windparks – führt zu einem Betrieb des Übertragungsnetzes nahe der zulässigen Grenzen. Zusätzlich bewirken die dargebotsabhängigen EE-Erzeugungsanlagen eine zunehmende Volatilität und Unsicherheit der Einspeisung und Leistungsflüsse, wodurch ein steigendes Risiko der Verletzung des (N-1)-Kriteriums der Netzsicherheit resultiert und Reserven zur Aufrechterhaltung der Systemstabilität in Anspruch genommen werden. Aus diesen Gründen muss die Systemführung der Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) in zunehmender Häufigkeit manuelle Eingriffe im Betrieb vornehmen, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Versorgung aufrechtzuerhalten und weiträumige Systemzusammenbrüche, wie den im Emsland ausgelösten europaweiten Störfall im November 2006, zu vermeiden. Der Identifikation gefährdeter und gestörter Betriebssituationen sowie der Bestimmung und zuverlässigen Ausführung von Gegen- und Notfallmaßnahmen mittels geeigneter schutz- und leittechnischer Konzepte kommt deshalb eine entscheidende Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Sicherheit und der Stabilität des Energieversorgungssystems zu. Darüber hinaus übernehmen Verteilnetze eine deutlich aktivere Rolle zur Aufnahme von EE und im Zusammenspiel mit dem Übertragungsnetz für die Bereitstellung von Systemdienstleistungen. Sie müssen deshalb geeignet in der Schutz- und Leittechnik sowie der dafür notwendigen Modellierung berücksichtigt werden.

Die Zielsetzung dieser Forschergruppe ist es, eine kohärente Lösung für die weiträumige Systemüberwachung und den Schutz von elektrischen Energiesystemen, angefangen von neuen Algorithmen bis hin zur informations- und kommunikationstechnischen Realisierung, zu entwerfen. Die Algorithmen für Systemschutz- und Leittechnik zielen auf eine bessere Systemüberwachung und rechtzeitige Ausnutzung neuer, dynamischer Informationen über das Energieübertragungssystem sowie auf die Verbesserung automatisierter Schutzmechanismen zur Vermeidung von Großstörungen ab. Die Zielsetzung fokussiert hierbei Energiesysteme der höchsten Spannungsebenen unter Einbeziehung exemplarischer aktiver Verteilnetzstrukturen. Zur Bewertung der Leistungsfähigkeit der Algorithmen in zukünftigen Systemen, wird ein gemeinsames Energie-IKT-Referenzmodell mit hohem EE-Anteil erstellt sowie systematische Evaluationsmethoden unter Einbeziehung der IKT-Prozesse entworfen und angewandt.
  

Eine Übersichtspräsenstation kann hier eingesehen werden: Download

 

An diesem interdisziplinären Forschungsvorhaben sind folgende Forschungseinrichtungen der Technischen Universität Dortmund beteiligt:

 

Teilprojektleiter Forschungseinrichtung Fakultät Kontaktdaten
Götze, Jürgen, Prof. Dr.-Ing. Arbeitsgebiet Datentechnik ETIT TU Dortmund

Otto-Hahn-Str. 4

44227 Dortmund

Tel.: 0231 / 755-2091
Fax.: 0231 / 755-7019

juergen.goetze@tu-dortmund.de

Rehtanz, Christian, Prof. Dr.-Ing.

Institut Energiesysteme, Energieeffizienz Und Energiewirtschaft ETIT TU Dortmund

Emil-Figge-Straße. 70

44227 Dortmund

Tel.: 0231 / 755-2396
Fax.: 0231 / 755-2694

Myrzik, Johanna, Prof. Dr.-Ing.

Institut Energiesysteme, Energieeffizienz Und Energiewirtschaft ETIT

TU Dortmund
Emil-Figge-Straße. 70

44227 Dortmund

Tel.: 0231 / 755-2359
Fax.: 0231 / 755-4338

Häger, Ulf, Dr.-Ing.

Institut Energiesysteme, Energieeffizienz Und Energiewirtschaft ETIT

TU Dortmund 
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 20

44227 Dortmund

Tel.: 0231 / 9700-980

Wietfeld, Christian, Prof. Dr.-Ing. Lehrstuhl Kommunikationsnetze ETIT TU Dortmund

Otto-Hahn-Str. 6

44227 Dortmund

Tel.: 0231 / 755-4515
Fax.: 0231 / 755-6136

Weihs, Claus, Prof. Dr. Lehrstuhl Computergestützte Statistik Statistik TU Dortmund

Vogelpothsweg 87

44227 Dortmund

Tel.: 0231 / 755-4363
Fax.: 0231 / 755-4387

weihs@statistik.tu-dortmund.de

Ligges, Uwe, Jun.-Prof. Dr. Lehrstuhl Computergestützte Statistik Statistik

TU Dortmund
Vogelpothsweg 87

44227 Dortmund

Tel.: 0231 / 755-4353
Fax.: 0231 / 755-4387

ligges@statistik.tu-dortmund.de

Spinczyk, Olaf, Prof. Dr.-Ing.

Lehrstuhl Technische Informatik und eingebettete Systeme Informatik TU Dortmund

Otto-Hahn-Str. 16

44227 Dortmund

Tel.: 0231 / 755-6322
Fax.: 0231 / 755-6116

olaf.spinczyk@tu-dortmund.de

 

Dieses Forschungsvorhaben wird durch die deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert. 

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