Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2008

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007.

Zugl.: Clausthal, Techn. Univ., Diss., 2009

Zugl.: Würzburg, Univ., Diss., 2010.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2009

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2008.

Der Ausbau dezentraler Energieanlagen wie fotovoltaischen Anlagen beeinflusst die Netzzustände signifikant. Dabei ist unsicher, wo und in welchem Maße deren Ausbau zukünftig erfolgt. Es ist nun an den Netzbetreibern gleichzeitig die aktuellen Herausforderungen zu meistern und die Netzplanung und -regelung für die Zukunft zu aktualisieren. Eine statistische Methode wird entwickelt, die Verteilnetzplanung unter Einsatz von quasi-stationär modellierten ”Smart Grid”-Lösungen wie Blindleistungsreglern und regelbaren Ortsnetztransformatoren ermöglicht. Durch Stichprobenverfahren werden Unsicherheiten wie Ort, Größe und Leistungsprofile der Energieanlagen in das Netzmodell eingebunden. Diese als probabilistischer Lastfluss bekannte Methode wird durch Gütemaße im Bereich geringer Kombination evaluiert. Beispiele probabilistischer Netzplanung werden an Netztopologien präsentiert. / Development of distributed energy units such as photovoltaic systems affects grid states significantly. It is uncertain, where and to what extent the development of these units is carried out in the future. It is now up to the distribution system operator to cope with todays grid challenges and to update grid planning and control for the future. A statistical method is developed, which incorporates quasi-stationary modeled ”smart grid” solutions such as reactive power controllers and on-load tap-changers. Uncertainties such as location, size and power profiles of energy systems are integrated into the grid model by sampling. This method is known as probabilistic load flow and is evaluated by quality measures at low combinations. Examples on probabilistic grid planning of different grid topologies are presented.

Die Reduzierung der Treibhausgasemissionen zur Begrenzung des globalen Klimawandels stellt eine der wesentlichen gesellschaftlichen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts dar. Im Zuge der damit verbundenen Energiewende in Deutschland sind die Verteilnetze der elektrischen Energieversorgung durch die Verteilnetzbetreiber an die veränderten Last- und Einspeiseverhältnisse anzupassen. Ungeachtet dieser Veränderungen sind auch weiterhin die Versorgungszuverlässigkeit und Preisgünstigkeit der Energieversorgung sicherzustellen. Einen bedeutenden Einflussfaktor für die Verteilnetzbetreiber stellt die staatliche Regulierung dar, die durch die natürliche Monopolstellung der Verteilnetzbetreiber begründet ist. Neben den energiepolitischen Vorgaben an den Betrieb der Verteilnetze sind durch die Verteilnetzbetreiber außerdem die Ansprüche der Eigen- und Fremdkapitalgeber zu berücksichtigen. Aus diesen unterschiedlichen Anforderungen der internen und externen Anspruchsgruppen leiten sich verschiedene Ziele ab, deren Erreichung durch den Verteilnetzbetreiber angestrebt wird. Zwischen diesen Zielen können sowohl komplementäre als auch konkurrierende Zielbeziehungen vorliegen. Eine wesentliche Einflussmöglichkeit zur Erreichung dieser Ziele stellen die im Zuge der Netzerneuerung auszuwählenden Investitions- und Instandhaltungsmaßnahmen dar. Durch den Verteilnetzbetreiber ist im Rahmen des Planungsprozesses diejenige Investitions- und Instandhaltungsstrategie festzulegen, deren Umsetzung einen möglichst hohen Beitrag zur Erreichung der Unternehmensziele leistet. Zur Unterstützung der Entscheidung über die auszuwählende Investitions- und Instandhaltungsstrategie wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein Modell zur Erneuerung von Verteilnetzen konzipiert. Durch Anwendung dieses Modells soll es Verteilnetzbetreibern ermöglicht werden, unter Berücksichtigung der Interessen der internen und externen Anspruchsgruppen die Investitions- und Instandhaltungsstrategie zu wählen, mit der die vorliegenden Unternehmensziele bestmöglich erreicht werden können.