Erweiterte Optimal Power Flow - Berechnung der Leistungsflusse bei erzeuger- und verbraucherseitigen Flexibilitatspotenzialen

摘要

Im Fokus der voranschreitenden Energiewende bei zunehmender Anzahl fluktuierender, dezentraler Erzeugung unterliegen Energiesysteme einer massiven Umstellung. Eine ressourcenschonende Bilanzierung der Leistungsflusse ist durch eine Kombination von Erzeugungs- und Lastmanagementkonzepten zu realisieren. Einer Zusammenfuhrung der beiden Konzepte sind aktuell Grenzen vorgegeben, wobei der Netzbetrieb auf Basis der Leistungsflussberechnung und der Optimal Power Flow - Berechnung in diesem Zusammenhang zu erwahnen ist. Bei beiden Berechnungsarten werden den Verbrauchern unveranderliche Leistungswerte zugewiesen. Dabei ist lediglich durch die Veranderung bzw. Optimierung der Leistungswerte der Erzeugungseinheiten ein Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch realisierbar. Fur einen Einsatz von flexiblen Verbrauchern ist dies jedoch nicht ausreichend, da hierfur eine gleichzeitige Veranderung bzw. Optimierung der Leistungswerte der Erzeugungs- und Verbrauchseinheiten anzustreben ist. Durch diesen Beitrag wird eine Erweiterung des AC-Modells zur Losung des Optimal Power Flow-Problems vorgestellt. Dadurch wird eine Berechnung der Leistungsflusse bei gleichzeitiger Berucksichtigung von flexiblen Erzeuger- und Verbrauchereinheiten ermoglicht. Die erzielten Ergebnisse der stationaren Berechnungen stellen optimierte Betriebszustande aller flexiblen Einheiten im Netz dar. Dabei soll eine Leistungsumverteilung als Funktion der nutzerabhangigen Flexibilitatsgrade simuliert werden. Als Ziel der Optimierung gelten eine Verlust- sowie eine Kostenminimierung. Der vorgestellte Optimierungsalgorithmus ist anhand eines realitatsnahen Mittelspannungsnetzes getestet und validiert worden.