Entwicklung einer vorausschauenden Online-Simulation von regionalen Gasverteilnetzen

Diverse Gesetzesinitiativen in den vergangenen Jahren, sowohl auf europäischer wieauch auf nationaler Ebene, haben zu weitreichenden Veränderungen im Gassektorgeführt. Im Laufe dieses Prozesses haben sich auch die Anforderungen an dieSimulations- und Rekonstruktionssysteme für regionale Erdgasverteilnetze geändert.Jedoch ist es bisher mit kommerziell erhältlichen Simulationswerkzeugen nichtmöglich, vermaschte Erdgasnetze mit ungemessenen Abflüssen realitätsnah zusimulieren. Einzig für Transportnetze, die üblicherweise eine vollständigeMessinfrastruktur besitzen, können realitätsgetreue Simulationen durchgeführt werden.

Da ein Ausbau der Messinfrastruktur auf das für eine Simulation erforderliche Maßbei regionalen Erdgasverteilnetzen sehr teuer ist, wurde am Institut für ElektrischeEnergietechnik der TU Clausthal ein Verfahren entwickelt, um die nicht gemessenenAbflüsse aus dem Netz nachzubilden. Bei diesem Verfahren werden die nichtgemessenen Abflüsse mittels eines sogenannten Knotenlastbeobachters auf Basisder vorhandenen Messdaten und Topologieinformationen geschätzt. Vorbild hierfürist der aus der Regelungstechnik bekannte Störgrößenbeobachter, mit welchemdauerhafte Störungen auf ein System nachgebildet werden können. Die geschätzten Abflüsse werden einem Luenberger Beobachter, welcher auch in kommerzieller Simulationssoftware eingesetzt wird, zugeführt. Dieser berechnetdaraus zusammen mit den gemessenen Abflüssen und Drücken den Systemzustand des Erdgasnetzes und somit auch dessen Abflüsse.

Ziel dieses Projektes ist die Weiterentwicklung dieses Ansatzes und die Implementierung in ein großes und stark vermaschtes regionales Erdgasverteilnetz. Da ein kompletter Verzicht auf Messstellen nicht möglich ist, wird des Weiteren untersucht, welche Anzahl an Messstellen benötigt wird und wie deren Lage im Netz sein muss. Die Durchführung dieses Projektes erfolgt in Zusammenarbeit mit der E.ON Avacon AG und der PSI AG.

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