System zur automatischen Netzführung und Flexibilitätsmanagement auf NE 7

Résumé

VIVAVIS Schweiz AG, die führende Lieferantin für Leitsysteme, Smart Meter, Schutztechnik, Automatisierungs- und Fernwirktechnik und Stationsautomatisierung führt zusammen mit den Projektpartnern eine Entwicklung durch, welche das Ziel verfolgt, die lokalen Verteilnetze durch netzdienliche Energienutzung zu entlasten. Wir nennen es "Smart Grid Operation Platform" (SGOP). Die SGOP beinhaltet einen ganzheitlichen Ansatz. Dabei bewegt man sich immer in einem geschlossenen Regelkreis mit "Messen-Visualisieren-Analysieren- Entscheiden-Handeln". Der Kreis wird dabei für Real-Time (1-5 min), Prognose (1-5 Tage) und Planung (1-5 Jahre) Prozesse verwendet. Die Flexibilitäten werden mittels Prognose und Fahrplan eingesetzt. Bei Abweichungen zur Prognose wird ein kurativer Ad-hoc Einsatz angewendet. Die Optimierung geschieht auf Niveau NE7. Die Lösung ist universell einsetzbar und stellt eine hohe Multiplikationsfähigkeit sicher.

Textes supplémentaires

Publikationen / Ergebnisse

Die VIVAVIS Schweiz AG setzt mit ihrer Smart Grid Operation Platform (SGOP) auf eine innovative Lösung, um die Beseitigung der Engpässe in den Niederspannungsnetzen durch Digitalisierung der Netzinfrastruktur zu gewährleisten. Im Rahmen dieses Projekts werden sechs spezifische Themen be­leuchtet, die verschiedene Schwerpunkte setzen: Tarife und Entgelte (Entwicklung dynamischer Preis­modelle), Elektrotechnik (gezielter Flexibilitätseinsatz bei Netzengpässen), KI-Prognose (präzise Last­prognosen), SGr Schnittstelle (Interoperabilität zwischen Systemen), Kundeninterface (benutzerfreund­liche App für Endkunden) und Validierung (Test der Praxistauglichkeit). Die Praxistauglichkeit wird in insgesamt neun Trafokreisen getestet, die auf drei unterschiedliche Ver­teilnetze verteilt sind - eines mit städtischem (SH Power), eines mit ländlichem (EW Herrliberg) und eines mit touristischem (EW Ursern) Charakter. In den Jahren 2024 und 2025 lag der Fokus auf der Entwicklung und Konstruktion, um die Grundlage für die Weiterentwicklung der Plattform zu schaffen. Im Jahr 2025 wurden ausserdem die Vorbereitungen für die umfassende Validierung der verschiedenen Teilprojekte fortgesetzt, und im nächsten Jahr werden die ersten Feldtests durchgeführt, um die Lösun­gen unter realen Bedingungen zu testen und sie weiter zu optimieren. Im Rahmen des Teilprojektes „TP1: Tarife und Entgelte" wurden von der VIVAVIS Schweiz AG in Zu­sammenarbeit mit den EVU-Partnern verschiedene dynamische Tarifmodelle und Entgeltmodelle zur weiteren Bewertung ausgewählt. Die dynamischen Tarifmodelle sind der Real-Time Netztarif, Day Ahead Netztarif und Critical Peak Pricing, während die Entgeltmodelle die Klassische Steuerung von Verbrauchern, Dimmen von PV-Anlagen und Batteriecontracting sind. Während der Validierungsphase erhalten Teilnehmer, die sich für einen dynamischen Tarif entscheiden, keine direkte Abrechnung auf Basis des neuen Tarifs. Stattdessen erfolgt die Stromkostenabrechnung weiterhin wie bisher über den herkömmlichen Tarif. Am Ende des Jahres wird jedoch eine Differenzabrechnung durchgeführt, bei der die Differenzkosten zwischen dem herkömmlichen Tarif und dem dynamischen Tarif aus der SGOP berechnet und den Teilnehmern gutgesc!hrieben werden. In Kontext des Teilprojekts „Elektrotechnik" wurde die Entscheidungslogik entworfen. Die Entschei­dungslogik analysiert den aktuellen Netzzustand, identifizierte Grenzwertverletzungen und berücksich­tigt die physikalischen Rahmenbedingungen sowie die im Netz verfügbaren Flexibilitäten. Ziel der Steu­erlogik ist es, die Flexibilitäten optimal zu steuern, um das Netz innerhalb der zulässigen Grenzen zu halten. Im Rahmen der Spezifikation der Steuerungslogik wurden die einzelnen Komponenten des ge­schlossenen Regelkreises (digitaler Zwilling, reales Netz und Entscheidungslogik) definiert. Für jede einzelne Funktionalität wurden die erford,erlichen Eingaben und Messungen ermittelt, insbesondere die Prognosemodelle, die Lastflussberechnung, die Lastanpassung und die Logik zur Aktivierung und De­aktivierung von Massnahmen. Die Implementierung der Logik soll im ersten Quartal 2026 erfolgen und anschliessend in den untersuchten Trafostationen von EWH, EWUR und SH Power getestet werden. Im Rahmen des Teilprojekts „KI-Prognose" hat die VIVAVIS Schweiz AG für die Erstellung von Trans­formatorleistungsvorhersagen mit einem Vorhersagehorizont von 1 bis 5 Tagen das XGBoost-Modell als Basismodell und das Temporal Shift Model (TSM) als Fallback-Modell ausgewählt. Aktuell werden die Prognosen auf Haushaltsebene erstem, während Messungen an Sammelpunkten wie Verteilerkabi­nen und Abgängen künftig zur Schätzung der Leistungsprofile bei Endkunden ohne Messungen genutzt werden. Basierend auf den Prognosen an den einzelnen Hausanschlüssen und dem Spannungsprofil am Transformator lässt sich der Netzstatus für die nächsten fünf Tage mithilfe der Lastflussberechnung vorhersagen. In Kontext des Teilprojektes "SGr Schnittstelle" wurde in Zusammenarbeit mit dem Verein Smart Grid Ready ein Konzept, das die Interoperabilität zwischen dem Solar Manager und der SGOP gewährleisten kann. Die User Stories wurden unter Berücksichtigung einer umfassenden Liste von Anforderungen an den Smart Grid Connection Point (SGCP) sowie den Anforderungen an die Implementierung der SGCP­Schnittstelle durch den VNB erstellt. Aktuell konzentriert sich die Implementierung auf die Funktionali­täten zum Lesen statischer und dynamischer Informationen sowie auf Ad-hoc-Befehle. Die Integration mit der Kundenschnittstelle wird im nächsten Schritt erfolgen. Das Teilprojekt „Kundeninterface" erreicht einen wichtigen Meilenstein mit dem ersten Release der App, der zu Beginn der Validierungsphase abgeschlossen wurde. Seit dem 1. August 2025 steht die App den teilnehmenden Flexibilitätsbesitzern zum Download zur Verfügung und wird aktuell ausgiebig getestet. Die App bietet den Nutzern eine Reihe von Funktionen, die eine intuitive und effiziente Nutzung ermög­lichen: (a) Anzeige des historischen Verbrauchs (Lastgang), (b) Anzeigen von gewähltem Tarif- oder Entgeltmodell, (c) Auflisten der Flexibilitäten, (d) Darstellung des Flexibilitätseinsatzes, (e) Mitteilungen des Netzbetreibers an Kunden, und (f) Meldung von Problemen rund um die App. Mit diesen Funktionen bildet das Kundeninterface eine zentrale Plattform, um die Interaktion zwischen den Flexibilitätsbesit­zern und der SGOP zu optimieren.

Détails du projet

Office de recherche
BFE
Statut du projet
In Bearbeitung
Type de projet
Forschungsprojekt
Date de début
2023-10-31
Date de fin
2027-10-29
Coûts totaux approuvés
CHF 910000.00
Section
Netze
Domaine politique NABS
Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie

Catégories

Control systems and monitoring Netze & Systeme Pilotprojekt Versuchsaufbau in Einsatzumgebung Qualifiziertes System mit Nachweis der Funktionstüchtigkeit im Einsatzbereich

Labels

Netze P+D