Resiliency and Interoperability in Smart Grids

 

Das intelligente Stromnetz und elektrische Energiesysteme im Allgemeinen sind Beispiele für komplexe adaptive Systeme. Eine gekoppelte Infrastruktur aus Strom-, Kommunikations- und anderen Netzwerken wird aufgebaut und betrieben, um verschiedensten Verbrauchern elektrische Energie mit hoher Zuverlässigkeit zur Verfügung zu stellen. Eine Vielzahl heterogener Komponenten in diesen Netzwerken, mit gegenseitige Abhängigkeiten und unterschiedlichsten Interaktionen stellt jedoch eine ständige Herausforderung für dieses Ziel dar. Die kontinuierliche Integration neuer Technologien und Protokolle sowie neue Ansätze für den Netzbetrieb verschärfen diese weiter. Unser Team widmet sich diesen Herausforderungen durch:

 
  • Die Untersuchung von Algorithmen zur Fehlerlokalisierung, -isolierung und Service-Wiederherstellung sowie von fehlertoleranten Regelungsansätzen für selbstheilende Netze
  • Die Bewertung der Zuverlässigkeit und Resilienz von Stromversorgungssystemen auf Grundlage der Analyse komplexer Netzwerke und stochastischer Modellierung
  • Die Anwendung der Globalen Sensitivitätsanalyse zur Identifizierung kritischer Komponenten und zur Untersuchung der Ausbreitung von Unsicherheit
  • Designexperimente für Interoperabilitätstests

Teamleiter: Nikolaus Wirtz

 

Forschungsprojekte des Teams

 

FEN ESCape: Einheitliche Schutzarchitektur für DC-Netze auf System- und Komponentenebene

Eine ausgereifte Schutzarchitektur für intelligente Energieversorgungsnetze der Zukunft, insbesondere Gleichspannungsnetze, ist der Schlüssel für die breite Akzeptanz und Marktdurchdringung dieser Netze. Für die notwendige Schutzarchitektur werden auf Anwendungsszenarien basierte Anforderungen erarbeitet und die einzelnen Schutzkomponenten, sowie die übergeordnete Koordination aller am Schutz beteiligten Komponenten an diese Anforderungen angepasst. Des Weiteren müssen die einzelnen Fehler automatisiert erkannt, lokalisiert und freigeschaltet werden. Für die Klärung der Fehler bedarf es wiederum zuverlässiger Schutzkomponenten, abhängig von den Anforderungen durch das verwendete Netz. Mehr

 

HYPERRIDE

Das auf vier Jahre angelegte Projekt HYPERRIDE, das am 1. Oktober 2020 beginnt, trägt zur Feldimplementierung von DC- und hybriden AC-DC-Netzen bei. Ausgehend von der Definition der relevantesten Anwendungsbereiche für Gleichstromnetze (lokale Mikronetze, Netzdurchsetzung zur Überwindung von Engpässen, Kopplung von Wechselstromnetzabschnitten usw.) werden die Basistechnologien auf verschiedenen Ebenen detailliert spezifiziert. Mehr

 

Open DEI

Die Strategie der Europäischen Union zur digitalen Transformation hat unter anderem eine besondere Priorität: die Schaffung gemeinsamer Datenplattformen auf der Grundlage einer einheitlichen Architektur und eines etablierten Standards. Fertigung, Landwirtschaft, Energie und Gesundheitswesen sind Schlüsselbereiche für die Umsetzung der EU-Strategie für die Digitalisierung. Mehr

 

Platone

Platone ist ein europäisches H2020-Projekt, das darauf abzielt, neue Ansätze zu definieren, um die Beobachtbarkeit der erneuerbaren Energiequellen und der weniger vorhersehbaren Lasten unter Ausnutzung ihrer Flexibilität zu erhöhen. Platone wird fortschrittliche Management-Plattformen entwickeln, um die Netzflexibilität zu erhöhen und einen offenen und diskriminierungsfreien Markt zu schaffen, der Benutzer, Aggregatoren und Betreiber miteinander verbindet. Die im Projekt entwickelten Lösungen werden sowohl in europäischen Feldversuchen als auch im ACS-Labor getestet. Mehr

 

ALigN - Ausbau von Ladeinfrastruktur durch gezielte Netzunterstützung

ALigN zielt auf die Reduzierung von NOx und CO2 Emissionen durch einen bedarfsgerechten Auf- und Ausbau der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge in der Stadt Aachen ab. Mehr

 

DEFENDER - Defending the European Energy Infrastructures

DEFENDER adressiert die aufkommenden Herausforderungen bezüglich proaktivem Schutz und schneller Wiederherstellung, um physische oder informationstechnische Vorfälle oder Angriffe und insbesondere kombinierte cyber-physische Angriffe auf die Energieübertragungsnetze und Verteilnetzinfrastrukturen zu entschärfen, da diese das Herzstück der kritischen Energieinfrastruktur (Critical Energy Infrastructure (CEI)) darstellen. Mehr