ZVB-EnerNacht - Übergreifende Zuverlässigkeitsberechnung von Energieübertragungs- und Nachrichtennetzen

Ein sicheres und zuverlässiges Energieübertragungsnetz ist keine Selbstverständlichkeit. Das europäische Verbundnetz umspannt eine Fläche mit einer derart hohen Anzahl an Komponenten, dass der Ausfall einer Netzkomponente zu jeder Zeit möglich ist. Trotzdem gelingt es Netzführer*innen in den Netzleitwarten sowohl die Verfügbarkeit des Übertragungsnetzes hoch zu halten, als auch wichtige Parameter der Netzführung innerhalb ihrer regulären Grenzen zu halten. Seit dem 4. November 2006 kam es im europäischen Verbundsystem zu keinem großflächigen Blackout mehr. Die Netzaufteilung am 8. Januar 2021 geschah ohne nennenswerte Versorgungsausfälle für nicht-industrielle Endkunden. Die Resynchronisierung erfolgte innerhalb von 63 Minuten, ohne dass es zu einer Versorgungsunterbrechung kam.
Netzführer*innen und Systemautomatiken greifen für ihre Arbeit neben Sprachkommunikation auf Sensorwerte und Aktorbefehle zurück. Um diese zuverlässig und von der öffentlichen Telekommunikation unabhängig zu übertragen, betreiben Übertragungsnetzbetreiber eigene Nachrichtennetze.
Um nach dem NOVA-Prinzip die Übertragungskapazität der Höchstspannungsnetze bei gleichzeitiger Verzögerung des Netzausbaus zu erhöhen sind Betriebsstrategien wie das präventive (n-1)-Kriterium auf bspw. das kurative (n-1)-Kriterium anzupassen. Der dafür erhöhte Bedarf an Systemautomatiken zieht auch einen erhöhten Datenübertragungsbedarf nach sich. Das Nachrichtennetz nimmt damit für die Zuverlässigkeit des Energieübertragungsnetzes eine zentrale und zunehmend wichtigere Rolle ein.
Kenndaten für die Zuverlässigkeit des Nachrichtennetzes unterliegen bisher Schätzungen. Ein Ziel des Forschungsprojektes ZVB-EnerNacht ist es, das Nachrichtennetz eines Übertragungsnetzbetreibers auf konkret quantifizierbare Zuverlässigkeitskenngrößen zu untersuchen. Des Weiteren soll auch das grundsätzliche Modellverständnis des Nachrichtennetzes aus der Perspektive der Zuverlässigkeit erarbeitet werden, da die an das Energienetz angelehnte Sichtweise nicht angewendet werden kann. Die Betriebsweise eines Nachrichtennetzes unterscheidet sich von der des Energienetzes schon allein durch andere Komponenten. Auch darüber hinaus existieren Konzepte wie das des Routings, der Bandbreite oder des Paketverlustes in einem Energienetz nicht.
Mit einer erweiterten Softwareimplementation sollen Zuverlässigkeitsberechnungen anhand realer Netz- und Komponentendaten ausgeführt werden. Daraus abgeleitete Handlungsempfehlungen können zukünftigen Netzführer*innen und Netzplaner*innen als Grundlage für die Gewährleistung der weiterhin hohen Versorgungsverfügbarkeit dienen, trotz neuer Herausforderungen.