FEN DC-Sek: Regelung und Automatisierung hybrider AC/DC-Verteilnetze unter Berücksichtigung von Cyber-physikalischen Sicherheitsaspekten

 

Die hohe Integration von leistungselektronisch gesteuerten dezentralen Energieressourcen (Distributed Energy Resources, DER) ist ein Hauptfaktor der Energiewende in modernen Energiesystemen. Dies kann durch DC-Systeme ermöglicht werden, die in die bestehenden AC-Verteilnetze integriert werden, um hybride AC/DC-Netze zu bilden.

 

In diesem Zusammenhang beteiligt sich ACS am Forschungscampus für Flexible Elektrische Netze (FEN) und führt Forschungsaktivitäten zu hybriden AC/DC-Netzen durch. Im Rahmen von FEN leitet das Institut das Projekt "Regelung und Automatisierung hybrider AC/DC-Verteilnetze unter Berücksichtigung von Cyber-physikalischen Sicherheitsaspekten“ (DC-Sek). Weitere Partner, die zur Forschung im Projekt beitragen, sind PGS (RWTH), OPAL-RT Germany, EATON und Kiepe Electric. Das Projekt startete im Mai 2020 und hat eine Laufzeit von 5 Jahren mit folgenden Forschungsschwerpunkten:

Regelungsstrukturen und Strategien für AC/DC-Verteilnetze

(ACS, PGS, EATON, OPAL-RT Germany)

• Regelung auf Wandlerebene für DC/DC- und AC/DC-Wandler (netzbildende, netzeinspeisende, netzunterstützende Regler)
• Steuerung auf Systemebene für lokale Verteilnetze
• Inselbildung und Netzdienstleistungen im Netzverbund
• Stabilitätsanalyse von Regelstrukturen und -strategien
• Leistungsflussregelung zwischen lokalen Verteilnetzen - Optimaler Leistungsfluss in AC/DC-Verteilnetzen

Automatisierungssysteme für AC/DC-Verteilnetze unter Berücksichtigung der Cyber-Sicherheit

(ACS, Kiepe Electric)

• Überwachungssysteme (Zustandsabschätzung, Sensorverortung, Synchronisation von Messungen)
• Datenmodelle, Kommunikationssysteme, Visualisierungstechniken
• Erkennungsalgorithmen für Cyber-Attacken
• Gegenmaßnahmen für Cyber-Attacken

Hardware-Validierung von Regelung und Automatisierung für lokale AC/DC-Verteilnetze

(OPAL-RT Germany, ACS, PGS, EATON)

• Techniken zur Modellierung und Echtzeit-Simulation von Multikonvertersystemen
• Digitale Regler
• (Power)-Hardware-in-the-Loop-Validierung der Regelungs- und Automatisierungssysteme
• Implementierung und Test im realen Netz (FEN-Forschungsnetz)

 

Wir danken für die finanzielle Unterstützung des BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung), Förderkennzeichen ​03SF0594.