Kunden Projektbericht: Stadtwerke Düsseldorf AG

Integrierte Stromnetzberechnung mit Direct Power Analysis bei den Stadtwerken Düsseldorf

Die Stadtwerke Düsseldorf AG (SWD) haben das Produkt Direct Power Analysis der ITS erworben. Ausschlaggebend dafür war, dass mit diesem Produkt direkt im Smallworld GIS Strom-Netzberechnungen durchgeführt werden können, ohne externe Programme anzubinden. Besonders hervorzuheben ist, dass dabei keine Abschätzungen vorgenommen werden, sondern genaue mathematische Berechnungen auf Basis der Knotenpunktsadmittanzmatrix erfolgen.

Bild von links:
Katja Albrecht (ITS), André Hollenberg, Elke Klar, Markus Stock (ITS), Dieter Schaffaff, Alexander Gurski, Jan Patrick Linossier, Sascha Rommel (VB ITS)

Ausgangssituation

Die SWD hatten den Wunsch mit der Netzberechnung in der Lage zu sein, das Stromnetz vorausschauend und nachhaltig zu planen und das bestehende Stromnetz zu analysieren, um Schwachstellen frühzeitig erkennen und beheben zu können. Dazu wurde ein Werkzeug gesucht, welches als Standard-Softwarelösung auf Basis des Smallworld GIS nutzbar ist. Das neue Werkzeug sollte die bestehende Oberfläche erweitern und in die Standard-Fachschale Strom-Mehrstrich integriert werden. Folgende Berechnungsarten sollten umgesetzt werden:

  • Kurzschlussberechnung (3-Polig oder 1-Polig)
  • Netzrückwirkungsbeurteilung inkl. Flickerbetrachtung
  • Lastflussberechnung
  • Ableitung des Schleifenwiderstandes

Nach einer Marktsondierung hatten sich die SWD dann für das Lösungspaket der ITS bestehend aus Direct Power Analysis und dem GIS-IS-U-Datenmodell entschieden.

Erste Projektphase

In der ersten Projektphase steht die Optimierung der Datengrundlage im Smallworld GIS im Fokus. Neben der Übernahme von Transformator-Daten durch Erweiterung der bestehenden SAP-Kopplung bildet die Bereitstellung von Verbrauchs- bzw. Leistungsdaten dabei den Schwerpunkt. Hierbei kommt das bewährte GIS-IS-U-Datenmodell der ITS zum Einsatz, in das per Schnittstelle relevante Daten aus SAP IS-U und aus dem Energiedatenmanagementsystem Passage überführt werden und somit in kontrollierter Redundanz im Smallworld GIS verfügbar sind. Als großer Vorteil der Kopplung erweist sich dabei, dass bereits für ca. 75% der Hausanschlüsse die Verbindung zu den Zählern vorhanden ist.

Darstellung der Rechenergebnisse

Im Rahmen des Projektes wird die Darstellung der Rechenergebnisse dahingehend erweitert, dass an jedem Hausanschluss direkt die Berechnungsergebnisse mit folgenden Werten angezeigt werden:

Kurzschlussleistung Sk = MVA
3-poliger Kurzschluss Ik3p = A
1-poliger Kurzschluss Ik1p = A
Schleifenwiderstand Zs = Ohm

Darüber hinaus wird das Netz bzw. der Hausanschluss über eine Sub-Style-Methode in Abhängigkeit der Rechenergebnisse eingefärbt, so dass der Anwender über eine Ampelfunktion sofort den Netzzustand erkennen kann und die relevanten Kenngrößen aus der Berechnung direkt im Smallworld GIS angezeigt bekommt.

Zweite Projektphase

In der zweiten Projektphase erfolgt die Erweiterung des ITS-Produktes Direct Power Analysis mit folgenden Schwerpunkten:

  • Adaptierung für die Mittelspannung
  • Realisierung der einpoligen Kurzschlussberechnung
  • Ableitung des Schleifenwiderstandes

Hervorzuheben ist hierbei, dass die genannten Erweiterungen direkt in das Standard-Produkt einfließen werden. In dieser Phase erfolgt dann auch die Einführung der ITS NEPLAN-Schnittstelle für die komplexen Netzberechnungen.

Ausblick

Das Projektende ist für Sommer 2011 geplant, so dass mit Abschluss der Stromdatenersterfassung diese Funktionen auch auf Basis des Bestandsplans genutzt werden können.

Bildmaterial

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