Analyse realer 110-kV-Lastverläufe für die zeitreihenbasierte probabilistische Lastflussrechnung in der Netzplanung unter Berücksichtigung der neuen Kundengruppe Rechenzentren

Pfüller, Tim ; Hanson, Jutta (2021)
Analyse realer 110-kV-Lastverläufe für die zeitreihenbasierte probabilistische Lastflussrechnung in der Netzplanung unter Berücksichtigung der neuen Kundengruppe Rechenzentren.
In: e & i Elektrotechnik und Informationstechnik, 138 (8)
doi: 10.1007/s00502-021-00936-8
Artikel, Bibliographie

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URL / URN: https://link.springer.com/article/10.1007/s00502-021-00936-8

Kurzbeschreibung (Abstract)

Verteilnetzbetreiber sind in den vergangenen Jahren immer neuen Herausforderungen ausgesetzt worden. Zu nennen sind die Energiewende, die Mobilitätswende und die Digitalisierung. Einige Netzbetreiber erleben die Digitalisierung in Form von vermehrten Netzanschlussanfragen von Rechenzentren im Verteilnetz, deren Größenordnung sich jeweils zwischen 5 MVA und 300 MVA bewegt. Um eine erfolgreiche und schnelle Integration dieser neuen Kunden zu ermöglichen, reicht der konventionelle Ansatz zur Planung, Starklast ohne Einspeisung und Schwachlast mit maximaler Einspeisung gemäß VDE-AR-N 4121, nicht mehr aus bzw. hätte dieser Ansatz einen enormen Netzausbau für die Verteilnetze zur Folge. Probabilistische Ansätze können bei der Bewältigung dieser Herausforderung helfen und eine bedarfsorientierte Netzausbauplanung vorantreiben. Das setzt eine Auseinandersetzung mit den realen Lastverläufen im 110-kV-Verteilnetz voraus. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Analyse und Gruppierung realer Lastverläufe im 110-kV-Verteilnetz der Syna GmbH aus dem Jahr 2018. Die Besonderheiten der Lastverläufe von Rechenzentren und deren Auswirkungen auf die Netzplanung werden aufgezeigt. Hierdurch werden aufschlussreiche Erkenntnisse über den tagestyp- und jahreszeitabhängigen Lastverlauf gewonnen. Auch lässt sich eine sehr große Abweichung von ca. 25 % zwischen Starklast- und Höchstlastfall, bezogen auf die Netzlast, identifizieren. Insbesondere der Starklastfall ist bei einigen Verteilnetzbetreibern als „Worst-Case-Szenario“ in Gebrauch. Dies ist einer der Gründe, die es rechtfertigen, sich mit den zeitreihenbasierten probabilistischen Lastflussrechnungen auseinanderzusetzen, mit dem Ziel, Strategien zum Anschluss großer Leistungen zu entwickeln.

Typ des Eintrags:

Artikel

Erschienen:

2021

Autor(en):

Pfüller, Tim ; Hanson, Jutta

Art des Eintrags:

Bibliographie

Titel:

Analyse realer 110-kV-Lastverläufe für die zeitreihenbasierte probabilistische Lastflussrechnung in der Netzplanung unter Berücksichtigung der neuen Kundengruppe Rechenzentren

Sprache:

Deutsch

Publikationsjahr:

28 September 2021

Verlag:

Springer

Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe:

e & i Elektrotechnik und Informationstechnik

Jahrgang/Volume einer Zeitschrift:

138

(Heft-)Nummer:

DOI:

10.1007/s00502-021-00936-8

URL / URN:

https://link.springer.com/article/10.1007/s00502-021-00936-8

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Sprache

In recent years, distribution grid operators have been confronted with new challenges. These include the energy transition, mobility transition, and digitalization. Some grid operators face digitalization in the form of an increase in requests regarding grid connection from data centers in the distribution grid, the size of which ranges between 5 MVA and 300 MVA respectively. In order to enable a successful and fast integration of these new clients, the conventional approach to planning, heavy load without feed-in and low load with maximum feed-in according to VDE-AR-N 4121, is no longer sufficient or would result in an enormous grid expansion for the distribution grids. Probabilistic approaches can help to handle this challenge and advance demand-based grid expansion planning. This requires an analysis of the real load curves in the 110 kV distribution grid. This paper provides an overview of the evaluation and grouping of real load curves in the 110 kV distribution grid of Syna GmbH from 2018. It demonstrates the characteristics of the load curves of data centers and their impact on grid planning and provides useful knowledge about the load curve, which is dependent on the type of day and the time of year. It also identifies a very significant deviation of approx. 25% between the peak load case and the maximum load case in relation to the network load. The peak load case, in particular, is used by some distribution grid operators as a “worst-case scenario”. This is one of the reasons that has motivated us to look into time series based probabilistic load flow calculations, with the aim of developing strategies to connect large loads.

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Fachbereich(e)/-gebiet(e):

18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektrische Energiesysteme > Elektrische Energieversorgung unter Einsatz Erneuerbarer Energien
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektrische Energiesysteme

Hinterlegungsdatum:

22 Okt 2021 10:18

Letzte Änderung:

13 Mai 2024 09:17

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