Vorausschauende Gasnetzsimulation
Die effiziente Umsetzung dieser unternehmensübergreifenden neuen Aufgaben setzt eine genaue Kenntnis des Gasnetzzustandes voraus. Üblicherweise können dies Leitsysteme von regionalen Gasverteilnetzbetreibern nicht leisten, da die Ausstattung mit der dafür nötigen Messinfrastruktur nicht vorhanden ist bzw. der Aufbau finanziell zu aufwendig wäre. Der Einsatz einer vorausschauenden Gasnetzsimulation, die einen in naher Zukunft liegenden Prozesszustand wiedergibt, erscheint zur Unterstützung des Dispatchings zusätzlich zum herkömmlichen Leitsystem sinnvoll. Unabhängig vom Steuerprozess des Gasnetzes können so sowohl prozessbegleitend die Drücke und Flüsse bestimmt, als auch ein voraussichtlich eintretender Zustand mit Hilfe einer Prognose der Zuspeisungen und Abnahmen ermittelt werden. Eine vorausschauende Gasnetzsimulation kann neben der Verbesserung der Kenntnis über den Gasnetzzustand auch dazu dienen, den Gasbezug, die Netzsteuerung und die Topologie zu optimieren, freie Kapazitäten zu berechnen und Spotmengen einzuplanen.
Der Einsatz von Gasnetzsimulationen beschränkt sich bisher vorwiegend auf die Transportnetzebene, da sich diese durch eine sehr gute Messinfrastruktur und durch einen in vielen Fällen geringeren Vermaschungsgrad (Abb. 1) auszeichnet. Die vielfach vorkommende Überbestimmtheit der Messinfrastruktur ermöglicht mit bewährter Gasnetzsimulationssoftware auch eine Leckerkennung. Im Gegensatz dazu ist die Ausstattung mit der erforderlichen Messinfrastruktur d.h. mit einer „online“ Messung sämtlicher Abnahmen (Ortschaften, Sondervertragskunden) und aller Einspeisungen (Übernahmestationen. Überschleusungen von anderen Teilnetzen) im Gasverteilnetzbereich (Abb. 2), überwiegend nicht vorhanden. Als „Online“ soll in diesem Beitrag eine Messung in kurzem festem z.B. im 12-Minuten-Takt mit Datenfernübertragung in die Netzleitstelle bezeichnet werden. Herkömmliche Gasnetzsimulationssoftware ist ohne Änderungen bei unzureichender Messinfrastrukturausstattung nicht befriedigend einsetzbar.
In diesem Projekt wird ein Ansatz zur Nachbildung nicht gemessener Knotenabnahmen mit Hilfe eines Knotenlastbeobachters untersucht. Dazu wird die Beobachtertheorie aus der Regelungstheorie angewandt, um die nicht gemessenen Knotenabnahmen aus der vorhandenen Messinformation und aus den bekannten Systeminformationen zu schätzen.
Das Projekt wird für die E.ON Thüringer Energie AG seit Januar 2005 zusammen mit der PSI AG bearbeitet.
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