WO2012139656A1 - Energieverteilnetz und verfahren zu dessen betrieb - Google Patents

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WO2012139656A1
WO2012139656A1 PCT/EP2011/056016 EP2011056016W WO2012139656A1 WO 2012139656 A1 WO2012139656 A1 WO 2012139656A1 EP 2011056016 W EP2011056016 W EP 2011056016W WO 2012139656 A1 WO2012139656 A1 WO 2012139656A1
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WO
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energy
distribution network
network
central device
current
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Jaroslaw Kussyk
Johann Lichtnekert
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote monitoring or remote control of equipment in a power distribution network
    • H02J13/12—Monitoring network conditions, e.g. electrical magnitudes or operational status
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for feeding a single network from two or more generators or sources in parallel; Arrangements for feeding already energised networks from additional generators or sources in parallel
    • H02J3/46—Controlling the sharing of generated power between the generators, sources or networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/30—State monitoring, e.g. fault, temperature monitoring, insulator monitoring, corona discharge

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a
  • the invention also relates to a central facility for monitoring an electrical power distribution network and a Ener ⁇ gieverteilozo with such central facility.
  • a central facility for monitoring an electrical power distribution network for example, by photovoltaic systems or small combined heat and power plants, especially in private households
  • the type of use of the distribution networks of a centralized power distribution from one or more transformer stations in the direction of energy consumers
  • a decentralized at least temporarily Electricity distribution eg from a household to other households or from several private energy producers in the direction of the transformer station or into the medium-voltage grid.
  • Electricity distribution eg from a household to other households or from several private energy producers in the direction of the transformer station or into the medium-voltage grid.
  • the invention has for its object to provide a method for operating a power distribution network, which can ensure ro ⁇ busten and safe operation.
  • a method of the type mentioned in which by means of the central device a topology of the distribution network is monitored and arranged at a detected change in the topology of the distribution network, the electrical energy supply at least ei ⁇ ner in one affected by the topology change distribution network area Energy delivery device is increased in the affected distribution network area of the energy distribution network by the central device, reduced or stopped.
  • An essential advantage of the method according to the invention is, for example, that allows an adaptive operation of the power distribution network by the respective Be ⁇ operating state of the at least one energy delivery device dynamically adapted to the particular network topology.
  • Un ⁇ ter the topology structure of the Energyver ⁇ subnet is on the one hand understood with connected network subscribers in the form of energy delivery devices and energy consumption devices.
  • a topology change arises, for example, when new energy consumption devices and / or delivery devices are connected to the energy distribution network or existing energy consumption devices and / or delivery devices are disconnected (temporarily or permanently) from the energy distribution network.
  • a change in the cable routing is also considered a topology change.
  • Such switching devices for example, power circuit breakers, disconnectors and / or maintenance switches, which can be automated or manually opened or closed and so the interconnection of individual power lines of the distribution network - and thus the electric energy flow in the Ver ⁇ subnet - influence.
  • the central device controls the supply of electrical energy by the energy delivery device in such a way that network instability, eg due to excessively high energy consumption, is prevented
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that by means of the central device also an utilization of power supply lines in individual distribution network areas is monitored, the utilization being indicated by a current flowing in the respective power supply line and / or voltage applied to the respective power supply line voltage, and also at a utilization of a power supply line in a distribution network area above a permissible maximum utilization, the electrical energy supply of at least one arranged in the distribution network area energy delivery device in the distribution network area is reduced or stopped by the central device.
  • the energy distribution network is, as it were, transferred to a "safe" state, in which the energy supply of the energy delivery devices located in the affected distribution network area is reduced. This avoids being too much uncontrolled
  • Energy is fed into the energy distribution network and this gets into an unstable state.
  • the utilization situation can be determined, for example, by measuring a current flowing in the respective energy supply line and / or a voltage applied thereto, which is related to a maximum permitted current and / or a maximum permitted voltage on the energy supply. be set. Furthermore, the utilization situation may also affect the voltage quality and the characteristics of the mains voltage, so particular voltage ⁇ fluctuations, dips, interruptions in, -flicker and -oberschwing12.
  • the load is indicated by a current flowing in the respective power supply line current and / or voltage applied to the respective power supply line , And even with a utilization of a power supply line in a distribution network area, which is below a minimum load, the electrical energy input of at least one disposed in the distribution network area energy delivery device is increased in the distribution network area by the central device. In this way it can be avoided that some dispensing ⁇ network areas have too low a load, possibly a too high load situation is generated in other areas of distribution. Uniform possible utilization or a maximum possible energy supply in all distributing ⁇ network areas can be practically achieved in the manner described.
  • the degree of utilization can be determined, for example, recognized by measuring a current flowing in the respective power supply line current and / or voltage applied thereto, on the one ER- minimal in relation to a part of the network operators ⁇ bers predetermined minimum current and / or allowed to put voltage on the power supply line.
  • the energy delivery devices may, for example, be energy production devices or energy storage devices.
  • the secondary of a transformer such as a feeding into the power distribution grid electrical power medium voltage transformers ⁇ tors, considered as energy generating means.
  • the central facility can supply the electrical energy of the at least one energy generation device arranged in the relevant distribution network area entirely or Directs part in the energy storage device and caches there.
  • the central device switches on the switchable energy consumption device and consumes all or part of the electrical energy of the energy generation device with the energy consumption device , This can be a useful measure, for example, to reduce the voltage in the event of excessive voltage in a distribution network area.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention also provides that when detected change the topology of the distribution network area and / or a Auslas ⁇ tion of a power supply line in the relevant distribution network area, which is above a maximum permissible ⁇ tion or below a minimum load of the energy supply line, the central device and the electrical energy supply at least one energy delivery device in another distribution network area, the is different, increases, reduces or stops from the relevant distribution network area.
  • the central device can not only act on the distribution network area affected by the topology change and / or the high or low utilization, but also carry out suitable measures in other distribution network areas which are suitable for stabilizing the entire energy distribution network. This may, for example, also affect the influencing of a generator or transformer feeding into the other distribution network area.
  • the energy distribution is converted into a "safe" condition in which the energy supply to the energy delivery means, the from the central facility is not or only poorly accessible, is driven back. This avoids that uncontrolled too much energy is fed into the energy distribution network and this gets into an unstable state.
  • the control means concerned may accession game, the power generation of the associated with them energy generating means reduce or throttle.
  • the control devices affected by a communication failure can also redirect the energy of the energy generating devices associated with them in whole or in part into allocated energy storage devices and buffer them there.
  • the central device at a recognized interruption of the communication link or a drop in the transmission quality falls below the predetermined minimum quality value, the electric Energyein ⁇ supply at least one energy delivery device in a other distribution range which is different from the respective distribution area is increased, reduced or stopped and / or throttles, the electric power receiving means connected to the walls ⁇ ren distribution area Energyvvisseinrich- tung or off.
  • the central facility can take appropriate measures to positively influence network stability. This can be done, for example, by selectively influencing the energy supply of another energy delivery device in another distribution network area for which no communication disturbance has been detected, or by deliberate discarding or connecting electrical loads. However, care must be taken, for example by monitoring a mains voltage and / or a current load of the power supply lines, that these measures themselves have no negative effects on the grid stability.
  • a further advantageous embodiment of the invention shown SEN method provides that abgren ⁇ collapsing current measuring devices is selected to monitor the topology of the distribution network, a group of at least two an Ver ⁇ subnet range of the distribution network such electrically that the defined distribution area is free of electrical loads and sources , wherein the current measuring devices are in communication with the central device, with the
  • topology monitoring can be carried out automatically, for example computer-aided, and for this purpose only current-measuring devices must be arranged at suitable locations in the energy distribution network.
  • an automated evaluation of the current measured values of the existing current devices can determine which subgroups of the current measuring devices electrically delimit a load and source-free section of the energy distribution network, even without them previous knowledge of the internal structure and the internal interconnection of the energy distribution network.
  • the topology ⁇ change information can therefore be subsequently formed solely on the basis of the current measured values. In other words, a topology monitoring without previous knowledge is mög ⁇ Lich.
  • topologies gie Sung easy to detect exceeds namely the current sum of a previously source and load-free portion of the power distribution network later in magnitude the predetermined threshold, so it is clear that there has been a change in the topology and corresponding to a Topologieän ⁇ tion information must be generated.
  • a topology change can be caused, for example, by the fact that a current is fed into a previously load and source-free section or a current is drawn from a previously load and source-free section; such Topologieän- modification may for example be effected by a half within the previously source- and load-free section vorhande ⁇ ner open disconnect switch - is closed and thus made an additional current flow is light ⁇ - for any reason whatsoever.
  • the above-mentioned object is also achieved by a central device for monitoring an electrical energy distribution network, which is set up to carry out a method according to one of claims 1 to 10. Furthermore, the object is also achieved by an electric Ener ⁇ gieverteilozo with a plurality of network participants which include at least one energy dispensing device, which has a standing with the network subscribers in a uni- or bidirectional communication link Central device according to claim. 11
  • the energy delivery device is an energy generating device and / or an energy storage device.
  • the energy distribution network has at least one switchable energy consumption device.
  • the energy distribution network is a low-voltage distribution network.
  • an advantageous embodiment of the power distribution network according to the invention may provide that comprising energy ⁇ distribution at least two distribution areas, which are being electrically separated from at least two current measuring devices that the respective distinct dispensing ⁇ network area is free of electrical loads and sources, and the current measuring devices with the Central device in communication connection.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an energy distribution network, by means of which the method according to the invention is also explained by way of example;
  • FIG. 2 shows a subnetwork of the energy distribution network according to FIG. 1 in greater detail
  • FIG. 3 shows the energy distribution network according to FIG. 1 after two switches have been switched over
  • a distribution network 10 comprises a power transformer 11 with a transformer! insurance IIa, a busbar 18 with ge ⁇ closed in the Figure 1 switching devices 12a and 12b as well as distribution strands 13a (between points A and C), 13b (between points b and c) and 13 c (between points c and d).
  • the network strands together with all the associated elements are shown as a line bundle intended to symbolize phase lines LI to L3 and the neutral conductor.
  • Distribution network participants are connected to the distribution network 10 by means of energy meters 14a to 14h.
  • the network strand 13c is connected to the strand 13a by means of a closed switching device 12c.
  • a switching device 12d is opened so that the net strands 13b and 13c are separated from each other.
  • current measuring devices 15a to 15e are installed in the distribution network 10, which narrow down the distribution network topology into three distribution network areas.
  • the distribution network subscribers are, for example, energy delivery devices in the form of energy generation devices 16d, 16g and 16h and energy storage devices 16a, 16e, 16f and energy consumption devices 16b and 16c.
  • a local control device (not explicitly shown in FIG. 1) is integrated in each case.
  • the local control devices have the task of locally controlling the respective assigned energy generating device 16d, 16g and 16h or energy storage device 16a, 16e, 16f.
  • An integration of the control devices in the energy generating devices 16d, 16g and 16h or in the energy storage devices 16a, 16e, 16f is to be understood here only as an example.
  • the controllers may also be separate devices separate from the one or more power generators 16d, 16g and 16h to be controlled and energy storage devices 16a, 16e, 16f, respectively. It is also possible that one or more control devices in each case one or more Energyer Wegungseinrichtun- gen 16d, 16g and 16h, one or more energy storage devices 16a, 16e, 16f and / or one or more energy ⁇ appliances are assigned to 16b and 16c.
  • the unidirectional or bidirectional communication connections which are not shown in greater detail in FIG. 1 for reasons of clarity, are connected to a central device 17 for network guidance.
  • the central device 17 is located, for example, in the current measuring device 15c.
  • the measurement data of the current measuring devices 15a to 15e reach the central device 17, which evaluates the measured data and centrally performs the control of the energy generating devices 16d, 16g and 16h and of the energy storage devices 16a, 16e, 16f.
  • the central device 17 controls the local control devices which are assigned to the energy-generating devices 16d, 16g and 16h and to the energy storage devices 16a, 16e, 16f.
  • the control signals ⁇ transmitted to the central device 17 via the aforementioned communication links. In this way can The central device 17, the energy flow in the network strands 13 a, 13 b and 13 c separated by a targeted increase or decrease the power generation in individual network areas and if necessary by a temporary energy storage control.
  • the topology of the distribution network 10 is monitored by means of the central device 17.
  • the electrical energy supply at least ei ⁇ ner arranged in an affected by the topology change distribution network area energy delivery device, ie one of the power generation devices 16d, 16g, 16h and / or one of the energy storage devices 16a, 16e, 16f in the affected Distribution network area of the energy distribution network 10 is increased by the central device 17, reduced or stopped.
  • the central device 17 sends to the control devices at least one of the energy delivery devices (power generation devices 16g, 16h and / or energy storage device 16f) present in this network trunk 13c a control signal which has an influence on the causes the respective energy delivery device in the network strand 13c subsequent energy supply.
  • the energy delivery devices power generation devices 16g, 16h and / or energy storage device 16f
  • An essential advantage of this mode of operation consists in ⁇ play that hereby an adaptive operation of the power distribution network is made possible 10 by the respective operating state of the at least one energy dispensing device is dynamically adapted to the network topology.
  • Under the topology structure of the energy distribution network on the one hand ⁇ understood with connected network subscribers in the form of energy delivery devices and energy consumption devices.
  • a topology change arises, for example, when new energy consumption devices and / or delivery devices are connected to the energy distribution network or existing energy consumption devices and / or delivery devices are disconnected (temporarily or permanently) from the energy distribution network.
  • a change in the wiring is considered a topology change.
  • the topology of the distribution network should also be understood to mean the respective switching states of switching devices provided in the distribution network.
  • switching devices include, for example, circuit breakers, circuit breakers and / or maintenance switches that can be opened or closed automatically or manually and thus influence the interconnection of individual network sections of the distribution network - and thus the electrical energy flow in the distribution network.
  • the central device controls in a detected topology change the supply of electrical energy by the energy delivery device so that a network instability, eg by excessive current flows in ei ⁇ ner remaining after the disconnection of a first power supply line second power supply line avoided.
  • the current measuring devices 15a and 15b each comprise a device 21 for detecting and processing of Streaming and a communication device 22 which is connected to and communicates with phase conductors LI, L2 and L3 and / or the neutral conductor N of the network strand 13a.
  • the energy meters 14a and 14b each include a device 23, which also performs a detection and processing of currents of individual power lines in addition to the actual energy metering.
  • the energy meters 14a, 14b also comprise communication devices 22.
  • Both the energy meters 14a and 14b and the current measuring device 15b communicate with the current measuring device 15a, in particular with a central device 17 which is contained in the current measuring device 15a and monitors inter alia the network line 13a , The monitoring of the currents in the distribution network line 13a takes place in successive measuring cycles, which are initiated by the central device 17.
  • the central device 17 sends to all devices 21, 23 either directly, as in the current measuring device 15a, or via the communication devices 22 using a PLC (Power Line Communication) method
  • a recognition can be carried out, whether that of the participating current measuring devices 15a, 15b and energy meters 14a, 14b delimited area is load and source free, so whether at no other point active current in the area or flows out of this. Namely, if the active current sum formed in each case from all active current values of a phase conductor magnitude does not exceed ei ⁇ NEN threshold value - that is close to zero - is detected 14a and 14b completely delimited load and source-free region A of the current measuring devices 15a and 15b and the energy meters.
  • the monitoring of the mains lines 13b and 13c by the current measuring devices 15c and 15d and the energy meters 14c to 14e and by the current measuring device 15e and the energy counter 14f to 14h From the transmitted effective current mean values, it can be determined in the central device 17, for example, how the instantaneous switching state of the switching devices 12c and 12d and the current network configuration / topology are. Thus, it can be determined whether the network strand 13c is connected to the network strand 13a or to the network strand 13b or both, and how the flow of current is divided between said network regions.
  • topology information about the electrical energy distribution network can be obtained by selecting a group of at least two current measuring devices arranged at different points of the energy distribution network, with the current measuring devices respectively measuring the current to form a current measured value, taking the current measured values into consideration Current flow direction are added to form a current sum and a topology information is formed, indicating that the current measuring devices elekt ⁇ cally delimit a load and source-free section of the low-voltage distribution network when the current sum a predetermined Threshold falls below.
  • Such topology information as areas recognized as free of load and sources can then be used, for example, in a network control center to obtain a topology image.
  • the central device forms a topology change information.
  • a change in topology is recognized, for example, in the case shown in FIG. 1 during the transition from the case shown in FIG. 1:
  • the central device 17 recognizes a change in the switching states of the switching devices 12c and 12d.
  • Switching device 12c is opened, while switching device 12d transitions to the closed state, so that network strand 13c is now connected to network strand 13b instead of to network strand 13a. Accordingly 17 generates the Moneinrich ⁇ tung a topology change information, in the presence of which in the manner described above that the effects on in the network strand 13c energy delivery means ER- follows.
  • the current measuring devices 15a - 15e can be installed in at least part of a power distribution network on those network sites that are especially important for monitoring the topological characteristics of the power distribution network and / or the distributing ⁇ network range, such as network ⁇ line feeders -gabelept, and nodes, -separators and similar components, and at least one common power line (phase or neutral) are connected.
  • Synchronous detection of the associated currents as well as other parameters relevant to the distribution of the electrical energy can be carried out in the system continuously as required, sporadically or randomly once or several times over a limited period of time.
  • the control of the synchronous detection in the system is preferably either timed (eg, beginning at every full hour) or by command from a leading current monitor or one of the other devices.
  • the internal time references / clocks in the current measuring devices are preferably synchronized beforehand, preferably remotely or locally.
  • some current measuring devices may belong to a plurality of current balance groups and / or multiple network separation points. In that case, for example, special attention may be paid to the direction of current flow in such a current monitor, which may be different for neighboring balance groups.
  • the at least one central device 17 described above can also be a partial functionality of a current measuring device.
  • a current measuring device may also include the functionality of several of the previously described current measuring devices.
  • the functionality described above, a current measuring ⁇ device and / or a further device can also serve as a partial functionality of a power meter, a voltage quality measuring instrument, a data concentrator or egg ⁇ nes automation device can be realized.
  • the distribution network can serve itself or a separate communication network.
  • an automatic monitoring of the topology of an electrical power distribution network in particular its switching states and changes in the topology of individual distribution network areas / sections, by the use of the current measuring devices possible.
  • These can be placed in a distribution network so that an exact knowledge of the network topology is not necessary and only a relatively coarse structure of the network topology, such as Netzlei ⁇ tion strands between the important network nodes / disconnectors and their switching state, at least in the monitored Netzbe ⁇ rich known is.
  • Such network areas / sections may be considered "whole" in terms of incoming, outgoing and flowing
  • the central device 17 could send an alarm message to the point in which the network is operating in order to signal that the network section has the strand 13c is no longer to be supplied via the strand 13a, but better over the strand 13b. This can be done by opening the switching device 12c and a
  • the detection of an excessive load in the network strand 13a can also lead to an influence on the present in this network strand energy delivery devices in the manner described above.
  • too low utilization of a distribution network area eg network line 13a
  • an increase in the supply of electrical energy by the energy delivery devices in the corresponding distribution network area can be initiated by the central device 17.
  • a synchronous detection of the streams and the subsequent Ana ⁇ analysis of the currents and their budgets thus permit monitoring of the transport capacity of individual distribution ranges to a sufficient supply voltage quality and a Secure distribution network operation, especially in many distributed ⁇ energy generators secure.
  • the current measuring devices 15a - also 15e the possibility of a voltage detecting and processing, so in addition to monitor the voltage level of the voltage ⁇ quality or the characteristics of the mains voltage, particularly the voltage fluctuations, dips, outages, -flicker, - harmonics, among other things, paired with the monitoring of the distribution network topology and / or the current distribution, in particular of the active and / or reactive currents in the at least one central device and / or the further system (eg a distribution network management system).
  • a voltage detecting and processing so in addition to monitor the voltage level of the voltage ⁇ quality or the characteristics of the mains voltage, particularly the voltage fluctuations, dips, outages, -flicker, - harmonics, among other things, paired with the monitoring of the distribution network topology and / or the current distribution, in particular of the active and / or reactive currents in the at least one central device and / or the further system (eg a distribution network management system).
  • the power transport capability of the distribution or its vulnerability by the Power Quality features distribution areas / sections or individual network ⁇ lines are analyzed and evaluated, in particular at elevated current load of Tar ⁇ excluded, if necessary measures for the protection of the distribution to take (such as a temporary load reduction in the network or a sustainable expansion of under-dimensioned power lines). Accordingly, in the case of a too high or too low voltage-related utilization of a distribution network area, the central facility can take appropriate measures to influence the energy delivery facilities.
  • a utilization of power supply lines in individual distribution network areas is monitored by means of the central device 17, wherein the utilization is controlled by a current flowing in the respective energy supply line and / or a voltage applied to the respective power supply line voltage is specified.
  • the electrical energy supply of at least one disposed in the distribution network area energy delivery device in the distribution network area is reduced or stopped by the central device 17.
  • the central device 17 can dynamically adjust in such a case in the distribution area, which is affected by the excessive workload so that subsequently a reduction or Switching off the energy supply of the at least one energy delivery device takes place in order to reduce the utilization of the relevant power supply line.
  • the energy distribution network is, as it were, transferred to a "safe" state, in which the energy supply of the energy delivery devices located in the affected distribution network area is reduced.
  • the utilization situation can be determined here, for example, by measuring a current flowing in the respective power supply line and / or a voltage applied thereto, which are set in relation to a maximum allowable current and / or a maximum allowable voltage on the power supply line.
  • the central device For a utilization of a power supply line in a distribution network area, which is below a minimum utilization is, 17 increases, the central device, the electrical Ener ⁇ gieeinspeisung at least one in the respective distribution region arranged energy delivery means in the distribution area. Possibly resulting in other distribution areas, too high load situation is created in this way can be avoided that some distribution feeders underutilization aufwei ⁇ sen. Uniform possible utilization in all distribution areas can be almost reach to the be ⁇ prescribed manner.
  • can lastungssituation training in this case by measuring a current flowing in the respective power supply line current and / or a voltage applied thereto are determined recognized on in relation to a part of the network operators ⁇ bers predetermined minimum current and / or a minimum that are allowed to voltage the power supply line are set.
  • the central device 17 can divert the electrical energy of the at least one energy production device arranged in the relevant distribution network area completely or partially into the energy storage device and buffer it there. If at least one switchable energy consumption device is available in the relevant distribution network area, then the central device 17 can connect the switchable energy consumption device and consume all or some of the electrical energy of the energy generation device with the energy consumption device.
  • the central device 17 in addition to the above-described procedure with detected change in the topology of the distribution network area and / or utilization of a power supply line in the relevant distribution network area, the above a maximum allowable load or below a minimum load of
  • Power supply line is also the electrical energy supply of at least one energy delivery device in another distribution network area, which is different from the relevant distribution network area, increase, reduce or stop.
  • the central facility can not only act on the distribution network area affected by the topology change and / or the high or low utilization, but also carry out suitable measures in other distribution network areas which are suitable for stabilizing the entire energy distribution network.
  • the operation of the energy distribution network 10 described above is only possible as long as the communication connections exist or the transmission quality of the communication connections reaches or exceeds a predetermined minimum quality value . Therefore, in order to further increase safety during operation of the power distribution network are also checked regularly or irregularly, whether the communication connection between a network station and the Moneinrich- is tung interrupted or the transmission quality of the Kom ⁇ munikationsSeptember falls below a predetermined minimum quality value. If the communication link is disconnected or the transmission quality of the communications link falls below the predetermined minimum quality value, the energy supply of the at least one Energyabga ⁇ striking direction is reduced in the power distribution grid or stopped. As a result, an excessive energy feed into the energy distribution network in the event of a communication failure be avoided.
  • the energy distribution is converted into a "safe" condition in which the energy supply to the energy delivery means, the from the central facility is not or only poorly accessible, is driven back. This avoids that uncontrolled too much energy is fed into the energy distribution network and this gets into an unstable state.
  • be ⁇ concerned control means may reduce or throttle for example, the power generation of the associated with them energy generating means.
  • the control devices affected by a communication failure can also redirect the energy of the energy generating devices associated with them in whole or in part into allocated energy storage devices and buffer them there. If one or more communication links are interrupted or the transmission quality of the communication ⁇ compounds falls below a predetermined minimum quality value, the local controllers will take over that can be triggered augmentation of the associated energy generating means 16d, 16g and 16h and the energy storage devices 16a, 16e, 16f itself, namely in the manner that the Ver ⁇ subnet is converted into a stable, safe state 10th Is affected by a problem of communication control device of a power generation device 16d, 16g, 16h associated with the control device concerned is preferential, the power generation of the power generating means 16d, 16g, reduce or stop as soon as the communica ⁇ tion connection is disconnected or the transmission quality of the communication link 16h the below the given minimum quality value.
  • control device affected by a communication problem is associated with an energy generating device 16d, 16g, 16h and an energy storage device 16a, 16e, 16f, then the control device can throttle and / or into the energy of the energy generating device 16d, 16g, 16h
  • Energy storage device 16a, 16e, 16f steer and caching there as soon as the communication connection is interrupted or the transmission quality of the communication link below the predetermined minimum quality value.
  • a control device affected by a communication problem is associated with an energy generating device 16d, 16g, 16h and a power consumption device 16b, 16c
  • the control device can throttle the power generation of the energy generating device 16d, 16g, 16h and / or switch on the energy consumption device 16b, 16c and the energy the energy generating device 16d, 16g, 16h completely or partially consume the energy consumption device 16b, 16c when the communication connection is interrupted or the transmission quality of Medunikationsverbin ⁇ tion falls below the predetermined minimum quality value.
  • a control device affected by a communication problem is associated with only one or more energy storage devices 16a, 16e, 16f, then the control device will preferably keep the energy stored and avoid feeding it into the distribution network.
  • the central device 17 dung or a detected interruption of communication connections a drop in the transmission quality falls below the predetermined minimum quality value, the electric Energy ⁇ supply at least one energy delivery device in a different distribution range which is different from the respective distribution area is increased, reduced or stops and / or throttles, the electric power receiving means connected to the walls ⁇ ren distribution energy consuming device on or off.
  • the central device 17 the tendency of the energy delivery devices is known, wherein a communication fault in a safe operating condition to pass. Consequently, the central facility can take appropriate measures to positively influence network stability.
  • the control of the energy flow in the network can primarily by the local Spei ⁇ chern the excess energy in the network subscribers of individual network areas and retrieving the stored energy in a lack of locally generated energy or by throttling the energy production at a production surplus and no energy transport capacity in the
  • Distribution network done.
  • the instantaneous amount of energy stored at the network subscribers is permanently monitored by the central device 17.
  • stabilization of the distribution network 10 is preferably carried out by a locally controlled throttling of the power supply.
  • FIGS. 4 and 5 show a further exemplary embodiment of an arrangement for monitoring and / or regulating the energy distribution in a partial area of a three-phase network with decentralized energy supply and / or storage.
  • a distribution network 40 consists of a power transformer 41 with a transformer fuse 41a, a bus bar 42 with branch switching devices 43a and 43b, and distribution network strands, of which only one is shown in detail in Figure 4 and by the reference numeral 44 (between points a and b).
  • the individual Verteilnetzteil choir are connected by means of Energyzäh- 1er 45a to 45c to the network 40, wherein the energy meter 45c is connected upstream of a 3-phase controllable power generator 46.
  • the distribution network subscribers 47a and 47b may be any power generation devices, Energy storage devices or energy consumption devices act.
  • a current measuring device 48 is installed in the network 40.
  • the network strands together with all associated elements are represented as a line bundle intended to symbolize phase lines LI to L3 and the neutral conductor.
  • the distribution network area with the network strand 44 is shown in more detail in FIG. It was for the sake of
  • the Strommesseinrich ⁇ tung 48 consists of a device 50 for capturing and processing of currents and voltages and, if necessary, a communication device 51 which is connected to phase conductors LI, L2 and L3 and / or the neutral conductor N and communicates this.
  • the energy meters 45a and 45c (energy counter 45b is not shown, as mentioned) each include a device 52, which also performs a detection and processing of currents and / or voltages of individual power lines LI, L2, L3 in addition to the actual energy metering, and one each Communication device 53.
  • the energy meters 45a and 45c communicate with the current measuring device 48, in particular with a central device 54 which is contained in the current measuring device 48 and monitors inter alia the network strand 44.
  • the energy meter 45c additionally contains a switch-off device 55 and a control unit 57 connected to a control unit 57. ne control interface 56 to the power generator 46, which is 3-phase connected via the power meter 45c to the network.
  • the central control unit 54 sends the current measuring device 48 via the communication device 51 to the controller 57 in the energy counter 45c periodically control messages from, the target set values for the power generator 46 contained ⁇ th. Based on the values of the control unit controls 57 via the control interface 56, the power generation in the power generator 46 and monitored via the same control ⁇ interface 56 the operating state of the power generator 46th
  • the control unit 57 influences the energy generator 46 already in FIG explained manner.
  • control interface 56 between the controller ⁇ unit 57 and the power generator 46 fails, the network connection of the power generator 46 is disconnected by means of the shutdown device 55 to prevent potentially greater damage to the power generator 46 or a possible power short circuit.
  • the central device 57 itself can take measures for network stabilization. In doing so, it can either increase, reduce or stop the energy feed into the distribution network or throw off controllable loads from the distribution network.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Energieverteilnetzes (10) mit einer Mehrzahl von Netzteilnehmern, wobei die Netzteilnehmer mindestens eine Energieabgabeeinrichtung umfassen, und wobei die Netzteilnehmer mit einer das Energieverteilnetz überwachenden Zentraleinrichtung (17) in einer uni- oder bidirektionalen Kommunikationsverbindung stehen. Um einen robusten und sicheren Betrieb des Energieverteilnetzes (10) gewährleisten zu können, wird vorgeschlagen, das mittels der Zentraleinrichtung (17) eine Topologie des Energieverteilnetzes (10) überwacht wird, und bei einer erkannten Veränderung der Topologie des Energieverteilnetzes (10) die elektrische Energieeinspeisung mindestens einer in einem von der Topologieänderung betroffenen Verteilnetzbereich angeordneten Energieabgabeeinrichtung in den betroffenen Verteilnetzbereich des Energieverteilnetzes (10) durch die Zentraleinrichtung (17) erhöht, reduziert oder gestoppt wird.

Description

Beschreibung
Energieverteilnetz und Verfahren zu dessen Betrieb Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines
Energieverteilnetzes mit einer Mehrzahl von Netzteilnehmern, wobei die Netzteilnehmer mindestens eine Energieabgabeeinrichtung umfassen und die Netzteilnehmer mit einer das Energieverteilnetz überwachenden Zentraleinrichtung in einer uni- oder bidirektionalen Kommunikationsverbindung stehen. Die Erfindung betrifft zudem eine Zentraleinrichtung zur Überwachung eines elektrischen Energieverteilnetzes und ein Ener¬ gieverteilnetz mit einer solchen Zentraleinrichtung. Mit einer zunehmenden Dezentralisierung der Energieerzeugung (beispielsweise durch Photovoltaikanlagen oder kleine Kraft- Wärme-Kopplungsanlagen insbesondere in privaten Haushalten) verändert sich die Art der Nutzung der Verteilnetze von einer zentralisierten Stromverteilung (von einer oder mehreren Transformatorstationen in Richtung zum Energieverbraucher) in eine zumindest zeitweise dezentrale Stromverteilung (z.B. von einem Haushalt zu anderen Haushalten oder von mehreren privaten Energieerzeugern in Richtung Transformatorstation bzw. ins Mittelspannungsnetz) . Künftig wird es auch möglich sein, die überschüssige Energie bei einzelnen Netzteilnehmern zu speichern, beispielsweise in nicht vollständig geladenen Bat¬ terien von Elektroautos.
Die Planung und der Ausbau der meisten Niederspannungsver- teilnetze fanden oft vor Jahren oder sogar Jahrzehnten statt. Während der nachfolgenden Zeit erfolgte eine weitere evoluti¬ onäre Entwicklung der Verteilnetze, welche die Topologie der Netze durch einen Zu-, Um- und Ausbau veränderte. Die Doku- mentation über die Topologie der Netze wurde oft nicht voll¬ ständig aktualisiert. Dazu kommt noch die Tatsache, dass in¬ nerhalb von Niederspannungsnetzen üblicherweise schaltbare Trennstellen (Schalteinrichtungen) vorgesehen sind, bei- spielsweise zur Netzumschaltung bei Servicearbeiten, die oft nicht den Anforderungen der dezentralen Energieerzeugung gewachsen sind.
Obwohl der Anteil der dezentral erzeugten Energie stetig wächst, ist er vielerorts noch relativ gering. Dadurch wird in der Praxis vorerst die Dimensionierungsreserve der Ver¬ teilnetze ausgenutzt bzw. stichprobenartig die Spannungsqua¬ lität insbesondere in Niederspannungsverteilnetzen überwacht. Zusätzlich wird davon ausgegangen, dass die insbesondere in einem Niederspannungsnetz erzeugte Energie anteilsmäßig ge¬ ringer ist als der gleichzeitige Stromverbrauch anderer Netzteilnehmer .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Energieverteilnetzes anzugeben, das einen ro¬ busten und sicheren Betrieb gewährleisten kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem mittels der Zentral- einrichtung eine Topologie des Verteilnetzes überwacht wird und bei einer erkannten Veränderung der Topologie des Verteilnetzes die elektrische Energieeinspeisung mindestens ei¬ ner in einem von der Topologieänderung betroffenen Verteilnetzbereich angeordneten Energieabgabeeinrichtung in den be- troffenen Verteilnetzbereich des Energieverteilnetzes durch die Zentraleinrichtung erhöht, reduziert oder gestoppt wird. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht beispielsweise darin, dass es einen adaptiven Betrieb des Energieverteilnetzes ermöglicht, indem der jeweilige Be¬ triebszustand der mindestens einen Energieabgabeeinrichtung dynamisch an die jeweilige Netztopologie angepasst wird. Un¬ ter der Topologie wird einerseits ein Aufbau des Energiever¬ teilnetzes mit daran angeschlossenen Netzteilnehmern in Form von Energieabgabeeinrichtungen und Energieverbrauchseinrichtungen verstanden. Eine Topologieänderung entsteht in diesem Fall beispielsweise, wenn neue Energieverbrauchseinrichtungen und/oder -abgabeeinrichtungen an das Energieverteilnetz angeschlossen werden oder bestehende Energieverbrauchseinrichtungen und/oder -abgabeeinrichtungen vom Energieverteilnetz (temporär oder dauerhaft) getrennt werden. Auch eine Verände- rung der Leitungsführung wird als Topologieänderung angesehen. Andererseits soll unter der Topologie des Verteilnetzes aber auch sein durch jeweilige Schaltzustände von im Verteil¬ netz vorgesehenen Schalteinrichtungen verstanden werden. Solche Schalteinrichtungen umfassen beispielsweise Leistungs- Schalter, Trennschalter und/oder Wartungsschalter, die automatisiert oder manuell geöffnet oder geschlossen werden können und so die Verschaltung einzelner Netzstränge des Verteilnetzes - und damit den elektrischen Energiefluss im Ver¬ teilnetz - beeinflussen. Erfindungsgemäß steuert die Zentral- einrichtung bei einer erkannten Topologieänderung die Ein- speisung elektrischer Energie durch die Energieabgabeeinrichtung so, dass eine Netzinstabilität, z.B. durch zu hohe
Stromflüsse in einer nach der Abschaltung einer ersten Energieversorgungsleitung verbleibenden zweiten Energieversor- gungsleitung, vermieden wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrenes sieht vor, dass mittels der Zentraleinrichtung auch eine Auslastung von Energieversorgungsleitungen in einzelnen Verteilnetzbereichen überwacht wird, wobei die Auslastung durch einen in der jeweiligen Energieversorgungsleitung fließenden Strom und/oder eine an der jeweiligen Energieversor- gungsleitung anliegende Spannung angegeben wird, und auch bei einer Auslastung einer Energieversorgungsleitung in einem Verteilnetzbereich, die oberhalb einer zulässigen Maximalauslastung liegt, die elektrische Energieeinspeisung mindestens einer in dem betreffenden Verteilnetzbereich angeordneten Energieabgabeeinrichtung in den Verteilnetzbereich durch die Zentraleinrichtung reduziert oder gestoppt wird.
Auf diese Weise kann eine überhöhte Auslastung einzelner Energieversorgungsleitungen in dem Energieverteilnetz wirksam vermieden werden, da sich die Einspeisesituation in dem Verteilnetzbereich, der von der überhöhten Auslastung betroffen ist, in einem solchen Fall dynamisch anpassen lässt, so dass in der Folge eine Reduzierung oder Abschaltung der Energieeinspeisung der zumindest einen Energieabgabeeinrichtung stattfindet, um die Auslastung der betreffenden Energieversorgungsleitung zu verringern. Das Energieverteilnetz wird hierbei quasi in einen "sicheren" Zustand überführt, in dem die Energieeinspeisung der in dem betroffenen Verteilnetzbereich liegenden Energieabgabeeinrichtungen zurückgefahren wird. Dadurch wird vermieden, dass unkontrolliert zu viel
Energie in das Energieverteilnetz eingespeist wird und dieses in einen instabilen Zustand gerät.
Die Auslastungssituation kann z.B. durch Messung eines in der jeweiligen Energieversorgungsleitung fließenden Stromes und/oder einer daran anliegenden Spannung erkannt bestimmt werden, die ins Verhältnis zu einem maximal erlaubten Strom und/oder einer maximal erlaubten Spannung auf der Energiever- sorgungsleitung gesetzt werden. Außerdem kann die Auslastungssituation auch die Spannungsqualität bzw. die Merkmale der Netzspannung betreffen, also insbesondere Spannungs¬ schwankungen, -einbrüche, -Unterbrechungen, -flicker und -oberschwingungen.
Außerdem kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass mittels der Zentraleinrichtung auch eine Auslastung von Energieversorgungsleitungen in einzelnen Verteilnetzbereichen überwacht wird, wobei die Auslas- tung durch einen in der jeweiligen Energieversorgungsleitung fließenden Strom und/oder eine an der jeweiligen Energieversorgungsleitung anliegende Spannung angegeben wird, und auch bei einer Auslastung einer Energieversorgungsleitung in einem Verteilnetzbereich, die unterhalb einer Mindestauslastung liegt, die elektrische Energieeinspeisung mindestens einer in dem betreffenden Verteilnetzbereich angeordneten Energieabgabeeinrichtung in den Verteilnetzbereich durch die Zentraleinrichtung erhöht wird. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass einige Verteil¬ netzbereiche eine zu geringe Auslastung aufweisen, wodurch möglicherweise in anderen Verteilnetzbereichen eine zu hohe Auslastungssituation erzeugt wird. Auf die beschriebene Weise lässt sich quasi eine möglichst gleichmäßige Auslastung bzw. eine maximal mögliche Energieeinspeisung in allen Verteil¬ netzbereichen erreichen.
Die Auslastungssituation kann z.B. durch Messung eines in der jeweiligen Energieversorgungsleitung fließenden Stromes und/oder einer daran anliegenden Spannung erkannt bestimmt werden, die ins Verhältnis zu einem seitens des Netzbetrei¬ bers vorgegebenen minimalen Strom und/oder einer minimal er- laubten Spannung auf der Energieversorgungsleitung gesetzt werden .
Bei den Energieabgabeeinrichtungen kann es sich beispielswei- se um Energieerzeugungseinrichtungen oder um Energiespeichereinrichtungen handeln. Hierbei wird auch die Sekundärseite eines Transformators, z.B. eines in das Energieverteilnetz elektrische Energie einspeisenden Mittelspannungstransforma¬ tors, als Energieerzeugungseinrichtung angesehen.
Ist neben der Energieabgabeeinrichtung mindestens eine weitere Energiespeichereinrichtung in dem Verteilnetzbereich oder einem angrenzenden Verteilnetzbereich vorhanden, so kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die Zentraleinrichtung die elektrische Energie der mindestens einen in dem betreffenden Verteilnetzbereich angeordneten Energieerzeugungseinrichtung ganz oder zum Teil in die Energiespeichereinrichtung lenkt und dort zwischenspeichert.
Ist in dem betreffenden Verteilnetzbereich zumindest eine zuschaltbare Energieverbrauchseinrichtung verfügbar, so kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zudem vorgesehen sein, dass die Zent- raleinrichtung die zuschaltbare Energieverbrauchseinrichtung zuschaltet und die elektrische Energie der Energieerzeugungs¬ einrichtung ganz oder zum Teil mit der Energieverbrauchseinrichtung verbraucht. Dies kann z.B. eine nützliche Maßnahme sein, um im Fall einer überhöhten Spannung in einem Verteil- netzbereich die Spannung zu reduzieren.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht zudem vor, dass bei erkannter Veränderung der Topologie des Verteilnetzbereiches und/oder einer Auslas¬ tung einer Energieversorgungsleitung in dem betreffenden Verteilnetzbereich, die oberhalb einer zulässigen Maximalauslas¬ tung oder unterhalb einer Mindestauslastung der Energiever- sorgungsleitung liegt, die Zentraleinrichtung auch die elektrische Energieeinspeisung mindestens einer Energieabgabeeinrichtung in einem anderen Verteilnetzbereich, der von dem betreffenden Verteilnetzbereich verschieden ist, erhöht, reduziert oder stoppt.
Hierbei kann die Zentraleinrichtung nicht nur auf den von der Topologieänderung und/oder der zu hohen oder zu niedrigen Auslastung jeweils betroffenen Verteilnetzbereich einwirken, sondern auch in anderen Verteilnetzbereichen geeignete Maß- nahmen durchführen, die zur Stabilisierung des gesamten Energieverteilnetzes geeignet sind. Dies kann beispielsweise auch die Beeinflussung eines in den anderen Verteilnetzbereich einspeisenden Generators oder Transformators betreffen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zudem vorgesehen, dass regelmäßig oder unregelmäßig geprüft wird, ob die Kommunikationsverbin¬ dung zwischen einem Netzteilnehmer und der Zentraleinrichtung unterbrochen ist oder die Übertragungsqualität der Kommunika- tionsverbindung einen vorgegebenen Mindestqualitätswert unterschreitet, und die Energieeinspeisung der mindestens einen Energieabgabeeinrichtung in das Energieverteilnetz reduziert oder gestoppt wird, wenn die Kommunikationsverbindung unterbrochen ist oder die Übertragungsqualität der Kommunikations- Verbindung den vorgegebenen Mindestqualitätswert unterschrei¬ tet . Hierdurch kann eine überhöhte Energieeinspeisung in das Energieverteilnetz im Falle einer Kommunikationsstörung vermieden werden. Kommt es zum Beispiel aufgrund einer Störung von Kommunikationsverbindungen dazu, dass Energieabgabeeinrichtungen gar nicht oder zumindest nicht mehr ausreichend von der über¬ geordneten Zentraleinrichtung gesteuert werden können, so wird das Energieverteilnetz in einen "sicheren" Zustand überführt, in dem die Energieeinspeisung derjenigen Energieabgabeeinrichtungen, die von der Zentraleinrichtung nicht oder nur noch schlecht erreichbar sind, zurückgefahren wird. Dadurch wird vermieden, dass unkontrolliert zu viel Energie in das Energieverteilnetz eingespeist wird und dieses in einen instabilen Zustand gerät. Wenn die Kommunikationsverbindung zwischen der Zentraleinrichtung und einer oder mehreren der Steuereinrichtungen unterbrochen ist oder die Übertragungsqualität der Kommunikati¬ onsverbindungen den vorgegebenen Mindestqualitätswert unterschreitet, können die betroffenen Steuereinrichtungen bei- spielsweise die Energieerzeugung der mit ihnen in Verbindung stehenden Energieerzeugungseinrichtungen reduzieren oder drosseln. Alternativ können die von einem Kommunikationsausfall betroffenen Steuereinrichtungen auch die Energie der mit ihnen in Verbindung stehenden Energieerzeugungseinrichtungen ganz oder zum Teil in zugeordnete Energiespeichereinrichtungen umlenken und dort Zwischenspeichern.
In diesem Zusammenhang kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung zudem vorgesehen sein, dass die Zentraleinrichtung bei einer erkannten Unterbrechung der Kommunikationsverbindung oder einem Absinken der Übertragungsqualität unter den vorgegebenen Mindestqualitätswert die elektrische Energieein¬ speisung mindestens einer Energieabgabeeinrichtung in einem anderen Verteilnetzbereich, der von dem betreffenden Verteilnetzbereich verschieden ist, erhöht, reduziert oder stoppt und/oder die elektrische Energieaufnahme einer mit dem ande¬ ren Verteilnetzbereich verbundenen Energieverbrauchseinrich- tung drosselt oder abschaltet.
Hierbei wird vorteilhaft ausgenutzt, dass der Zentraleinrich¬ tung das Bestreben der Energieabgabeeinrichtungen bekannt ist, bei einer Kommunikationsstörung in einen sicheren Be- triebszustand überzugehen. Folglich kann die Zentraleinrichtung geeignete Maßnahmen durchführen, um die Netzstabilität positiv zu beeinflussen. Dies kann beispielsweise durch gezielte Beeinflussung der Energieeinspeisung einer weiteren Energieabgabeeinrichtung in einem anderen Verteilnetzbereich, für die keine Kommunikationsstörung erkannt worden ist, oder durch gezieltes Abwerfen oder Zuschalten von elektrischen Lasten erfolgen. Dabei muss jedoch - z.B. durch Überwachung einer Netzspannung und/oder einer Stromauslastung der Energieversorgungsleitungen - darauf geachtet werden, dass diese Maßnahmen selbst keine negativen Auswirkungen auf die Netzstabilität haben.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens sieht vor, dass zur Überwachung der Topologie des Verteilnetzes eine Gruppe von mindestens zwei einen Ver¬ teilnetzbereich des Verteilnetzes derart elektrisch abgren¬ zenden Strommesseinrichtungen ausgewählt wird, dass der abgegrenzte Verteilnetzbereich frei von elektrischen Lasten und Quellen ist, wobei die Strommesseinrichtungen mit der Zent- raleinrichtung in Kommunikationsverbindung stehen, mit den
Strommesseinrichtungen jeweils der Strom unter Bildung eines Strommesswerts gemessen wird, die Strommesswerte an die Zent¬ raleinrichtung übermittelt und dort unter Berücksichtigung der Stromflussrichtung unter Bildung einer Stromsumme addiert werden, eine Topologieänderungsinformation gebildet wird, die angibt, dass in dem abgegrenzten Verteilnetzbereich eine To- pologieänderung aufgetreten ist, wenn die Stromsumme einen vorgegebenen Schwellenwert betragsmäßig überschreitet, und bei Vorliegen der Topologieänderungsinformation die Zentraleinrichtung eine Veränderung der Topologie des entsprechenden Verteilnetzbereichs erkennt. Ein wesentlicher Vorteil dieser vorteilhaften Ausführungsform besteht darin, dass die Topologieüberwachung automatisch, beispielsweise rechnergestützt, durchgeführt werden kann und dazu lediglich Strommesseinrichtungen an geeigneten Stellen im Energieverteilnetz angeordnet werden müssen. Ist eine Vielzahl an Strommesseinrichtungen vorhanden und liegt demgemäß eine Vielzahl an Strommesswerten vor, so kann durch eine automatisierte Auswertung der Strommesswerte der vorhandenen Stromeinrichtungen festgestellt werden, welche Teilgruppen der Strommesseinrichtungen einen last- und quellenfreien Ab- schnitt des Energieverteilnetzes elektrisch abgrenzen, und zwar auch ohne vorherige Kenntnis des inneren Aufbaus und der inneren Verschaltung des Energieverteilnetzes. Die Topologie¬ änderungsinformationen können also nachträglich allein anhand der vorliegenden Strommesswerte gebildet werden. Mit anderen Worten ist eine Topologieüberwachung ohne Vorkenntnisse mög¬ lich. Das beschriebene Verfahren ermöglicht es eine Topolo- gieänderung leicht zu detektieren: Überschreitet nämlich die Stromsumme eines zuvor quellen- und lastenfreien Abschnitts des Energieverteilnetzes später betragsmäßig den vorgegebenen Schwellenwert, so steht fest, dass es zu einer Veränderung der Topologie gekommen ist und entsprechend eine Topologieän¬ derungsinformationen erzeugt werden muss. Eine Topologieände- rung kann beispielsweise dadurch hervorgerufen werden, dass in einen zuvor last- und quellenfreien Abschnitt ein Strom eingespeist wird oder aus einem zuvor last- und quellenfreien Abschnitt ein Strom entnommen wird; eine solche Topologieän- derung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein inner- halb des zuvor quellen- und lastenfreien Abschnitts vorhande¬ ner offener Trennschalter - aus welchen Gründen auch immer - geschlossen wird und somit ein zusätzlicher Stromfluss ermög¬ licht wird. Die oben genannte Aufgabe wird auch durch eine Zentralein¬ richtung zur Überwachung eines elektrischen Energieverteilnetzes gelöst, die zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 eingerichtet ist. Außerdem wird die Aufgabe auch durch ein elektrisches Ener¬ gieverteilnetz mit einer Mehrzahl von Netzteilnehmern, die mindestens eine Energieabgabeeinrichtung umfassen, gelöst, das eine mit den Netzteilnehmern in einer uni- oder bidirektionalen Kommunikationsverbindung stehende Zentraleinrichtung gemäß Anspruch 11 aufweist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Energieverteilnetzes kann vorgesehen sein, dass die Energieabgabeeinrichtung eine Energieerzeugungseinrichtung und/oder eine Energie- speichereinrichtung ist.
Außerdem kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das Energieverteilnetz zumindest eine zuschaltbare Energieverbrauchseinrichtung aufweist.
Zudem kann vorgesehen sein, dass das Energieverteilnetz ein Niederspannungsverteilnetz ist. Schließlich kann eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energieverteilnetzes vorsehen, dass das Energie¬ verteilnetz zumindest zwei Verteilnetzbereiche aufweist, die von mindestens zwei Strommesseinrichtungen derart elektrisch abgegrenzt werden, dass der jeweilige abgegrenzte Verteil¬ netzbereich frei von elektrischen Lasten und Quellen ist, und die Strommesseinrichtungen mit der Zentraleinrichtung in Kommunikationsverbindung stehen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie¬ len näher erläutert, dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein Energieverteilnetz, anhand dessen auch das erfindungs- gemäße Verfahren beispielhaft erläutert wird;
Figur 2 einen Teilnetzstrang des Energieverteilnetzes gemäß Figur 1 näher im Detail;
Figur 3 das Energieverteilnetz gemäß Figur 1, nachdem zwei Schalter umgeschaltet worden sind;
Figuren 4-5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein
Energieverteilnetz, anhand dessen ein weiteres Ausführungsbeispiel für das erfindungsge¬ mäße Verfahren erläutert wird.
Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur Überwachung und/oder Regelung der Energieverteilung in einem Teilbereich eines Drehstromnetzes mit dezentraler Energieeinspeisung und/oder -speicherung. Ein Verteilnetz 10 um- fasst einen Netztransformator 11 mit einer Transformators!- cherung IIa, eine Sammelschiene 18 mit in der Figur 1 ge¬ schlossenen Schalteinrichtungen 12a und 12b sowie Verteilnetzstränge 13a (zwischen Punkten a und c) , 13b (zwischen Punkten b und c) und 13c (zwischen Punkten c und d) . In der Übersichtsdarstellung in der Figur 1 sind die Netzstränge samt allen dazugehörigen Elementen als ein Leitungsbündel dargestellt, das Phasenleitungen LI bis L3 und den Nullleiter symbolisieren soll. Verteilnetzteilnehmer sind mittels Energiezähler 14a bis 14h an das Verteilnetz 10 angeschlossen. In der in Figur 1 dargestellten Netztopologie ist der Netzstrang 13c mittels einer geschlossenen Schalteinrichtung 12c mit dem Strang 13a verbunden. Eine Schalteinrichtung 12d ist geöffnet, so dass die Netzstränge 13b und 13c voneinander getrennt sind.
Zur Überwachung der Netzstränge 13a-13c sind im Verteilnetz 10 Strommesseinrichtungen 15a bis 15e installiert, welche die Verteilnetztopologie in drei Verteilnetzbereiche eingrenzen.
Bei den Verteilnetzteilnehmern handelt es sich beispielsweise um Energieabgabeeinrichtungen in Form von Energieerzeugungseinrichtungen 16d, 16g und 16h und Energiespeichereinrichtungen 16a, 16e, 16f sowie um Energieverbrauchseinrichtungen 16b und 16c. In den Energieerzeugungseinrichtungen 16d, 16g und 16h und in den Energiespeichereinrichtung 16a, 16e und 16f ist jeweils eine - in Figur 1 nicht explizit dargestellte - lokale Steuereinrichtung integriert. Die lokalen Steuereinrichtungen haben die Aufgabe, die jeweils zugeordnete Ener- gieerzeugungseinrichtung 16d, 16g und 16h bzw. Energiespeichereinrichtung 16a, 16e, 16f lokal zu steuern. Eine Integration der Steuereinrichtungen in die Energieerzeugungseinrichtungen 16d, 16g und 16h bzw. in die Energiespeichereinrichtungen 16a, 16e, 16f ist hier nur beispielhaft zu verstehen. Stattdessen können die Steuereinrichtungen auch separate Einrichtungen bilden, die von der oder den zu steuernden Energieerzeugungseinrichtungen 16d, 16g und 16h bzw. Energiespeichereinrichtungen 16a, 16e, 16f getrennt sind. Auch ist es möglich, dass einer oder mehreren Steuereinrichtungen jeweils eine oder mehrere Energieerzeugungseinrichtun- gen 16d, 16g und 16h, eine oder mehrere Energiespeichereinrichtungen 16a, 16e, 16f und/oder eine oder mehrere Energie¬ verbrauchseinrichtungen 16b und 16c zugeordnet sind.
Über in der Figur 1 aus Gründen der Übersicht nicht näher ge- zeigte uni- oder bidirektionale Kommunikationsverbindungen stehen die Steuereinrichtungen mit einer Zentraleinrichtung 17 zur Netzführung in Verbindung. Die Zentraleinrichtung 17 befindet sich beispielsweise in der Strommesseinrichtung 15c. Die Kommunikationssignale der Kommunikationsverbindungen kön- nen mittels eines PLC-Verfahrens (PLC = Power Line Communica- tion) über das Verteilnetz 10 oder über ein separates Kommunikationsnetz übertragen werden.
Die Messdaten der Strommesseinrichtungen 15a bis 15e gelangen zu der Zentraleinrichtung 17, die die Messdaten auswertet und zentral die Steuerung der Energieerzeugungseinrichtungen 16d, 16g und 16h sowie der Energiespeichereinrichtungen 16a, 16e, 16f vornimmt. Hierzu steuert die Zentraleinrichtung 17 die lokalen Steuereinrichtungen an, die den Energieerzeugungsein- richtungen 16d, 16g und 16h sowie den Energiespeichereinrichtungen 16a, 16e, 16f zugeordnet sind. Die Steuersignale wer¬ den von der Zentraleinrichtung 17 über die oben genannten Kommunikationsverbindungen übertragen. In dieser Weise kann die Zentraleinrichtung 17 den Energiefluss in den Netzsträngen 13a, 13b und 13c getrennt voneinander durch eine gezielte Steigerung oder Drosselung der Energieerzeugung in einzelnen Netzbereichen und bei Bedarf durch eine vorübergehende Ener- giespeicherung steuern.
Um den Betrieb des Energieverteilnetzes 10 möglichst robust auszugestalten und gleichzeitig adaptiv auf sich verändernde Netzsituationen eingehen zu können, wird mittels der Zentral- einrichtung 17 die Topologie des Verteilnetzes 10 überwacht. Bei einer erkannten Veränderung der Topologie des Verteilnetzes 10 wird die elektrische Energieeinspeisung mindestens ei¬ ner in einem von der Topologieänderung betroffenen Verteilnetzbereich angeordneten Energieabgabeeinrichtung, also einer der Energieerzeugungseinrichtungen 16d, 16g, 16h und/oder einer der Energiespeichereinrichtungen 16a, 16e, 16f in den betroffenen Verteilnetzbereich des Energieverteilnetzes 10 durch die Zentraleinrichtung 17 erhöht, reduziert oder gestoppt wird. Wird beispielsweise eine den Netzstrang 13c betreffende Topologieänderung erkannt, so sendet die Zentral¬ einrichtung 17 an die Steuereinrichtungen zumindest einer der in diesem Netzstrang 13c vorhandenen Energieabgabeeinrichtungen (Energieerzeugungseinrichtungen 16g, 16h und/oder Energiespeichereinrichtung 16f) ein Steuersignal, das eine Beein- flussung der von der jeweiligen Energieabgabeeinrichtung in den Netzstrang 13c erfolgenden Energieeinspeisung bewirkt.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Betriebsweise besteht bei¬ spielsweise darin, dass hierdurch ein adaptiver Betrieb des Energieverteilnetzes 10 ermöglicht wird, indem der jeweilige Betriebszustand der mindestens einen Energieabgabeeinrichtung dynamisch an die jeweilige Netztopologie angepasst wird. Unter der Topologie wird einerseits ein Aufbau des Energie¬ verteilnetzes mit daran angeschlossenen Netzteilnehmern in Form von Energieabgabeeinrichtungen und Energieverbrauchseinrichtungen verstanden. Eine Topologieänderung entsteht in diesem Fall beispielsweise, wenn neue Energieverbrauchseinrichtungen und/oder -abgabeeinrichtungen an das Energieverteilnetz angeschlossen werden oder bestehende Energieverbrauchseinrichtungen und/oder -abgabeeinrichtungen vom Energieverteilnetz (temporär oder dauerhaft) getrennt werden. Auch eine Veränderung der Leitungsführung wird als Topologieänderung angesehen. Andererseits soll unter der Topologie des Verteilnetzes aber auch sein durch jeweilige Schaltzustände von im Verteilnetz vorgesehenen Schalteinrichtungen verstanden werden. Solche Schalteinrichtungen umfassen beispielswei- se Leistungsschalter, Trennschalter und/oder Wartungsschalter, die automatisiert oder manuell geöffnet oder geschlossen werden können und so die Verschaltung einzelner Netzstränge des Verteilnetzes - und damit den elektrischen Energiefluss im Verteilnetz - beeinflussen. Die Zentraleinrichtung steuert bei einer erkannten Topologieänderung die Einspeisung elektrischer Energie durch die Energieabgabeeinrichtung so, dass eine Netzinstabilität, z.B. durch zu hohe Stromflüsse in ei¬ ner nach der Abschaltung einer ersten Energieversorgungsleitung verbleibenden zweiten Energieversorgungsleitung, vermie- den wird.
Anhand von Figuren 2 und 3 soll beispielhaft erläutert wer¬ den, wie eine Erkennung einer Topologieänderung durchgeführt werden kann.
Hierzu ist in Figur 2 der Netzstrang 13a detaillierter dargestellt. Die Strommesseinrichtungen 15a und 15b umfassen jeweils eine Vorrichtung 21 zur Erfassung und Bearbeitung von Strömen und eine Kommunikationsvorrichtung 22, die mit Phasenleitern LI, L2 und L3 und/oder dem Nullleiter N des Netzstranges 13a verbunden ist und über diese kommuniziert. Die Energiezähler 14a und 14b beinhalten jeweils eine Vorrichtung 23, die neben der eigentlichen Energiezählung auch eine Erfassung und Bearbeitung von Strömen einzelner Netzleitungen durchführt. Außerdem umfassen die Energiezähler 14a, 14b ebenfalls Kommunikationsvorrichtungen 22. Sowohl die Energiezähler 14a und 14b als auch die Strommesseinrichtung 15b kom- munizieren mit der Strommesseinrichtung 15a, insbesondere mit einer Zentraleinrichtung 17, die in der Strommesseinrichtung 15a enthalten ist und unter anderem den Netzstrang 13a überwacht . Die Überwachung der Ströme im Verteilnetzstrang 13a erfolgt in aneinander reihenden Messzyklen, die durch die Zentraleinrichtung 17 initiiert werden. Zu Beginn eines Messzyklus sendet die Zentraleinrichtung 17 an alle Vorrichtungen 21, 23 entweder direkt, wie in der Strommesseinrichtung 15a, oder unter Verwendung eines PLC-Verfahrens (PLC = Power Line Com- munication) über die Kommunikationsvorrichtungen 22 ein
Starttelegram, das eine Messung und deren Dauer initiiert. Am Ende der Messung werden in den Vorrichtungen 21, 23 der Energiezähler 14a und 14b und in der Strommesseinrichtung 15a Mittelwerte der Beträge der Wirkströme in den Phasenleitern der überwachten Verteilnetzabzweige (Ιι.ι, I2.1, I3.1, Ii.2, I2.2, I3.2, Ii.3, I2.3, I3.3, Ii. , I2.4 bzw. I3.4) gebildet. Diese Werte werden nach der Messung über dieselben Kommunikationsverbindungen an die Zentraleinrichtung 17 in der Strommesseinrich- tung 15a übermittelt.
In der Zentraleinrichtung 17 kann eine Erkennung durchgeführt werden, ob der von den beteiligten Strommesseinrichtungen 15a, 15b und Energiezählern 14a, 14b abgegrenzte Bereich last- und quellenfrei ist, also ob an keiner weiteren Stelle Wirkstrom in den Bereich hinein- oder aus diesem herausfließt. Wenn nämlich die jeweils aus allen Wirkstromwerten eines Phasenleiters gebildete Wirkstromsumme betragsmäßig ei¬ nen Schwellenwert nicht überschreitet - also nahe am Wert Null liegt - wird ein von den Strommesseinrichtungen 15a und 15b und den Energiezählern 14a und 14b vollständig abgegrenzter last- und quellenfreier Bereich erkannt.
Auf die gleiche Art und Weise erfolgt die Überwachung der Netzstränge 13b und 13c durch die Strommesseinrichtungen 15c und 15d sowie die Energiezähler 14c bis 14e bzw. durch die Strommesseinrichtung 15e und die Energiezähler 14f bis 14h. Aus den übermittelten Wirkstrommittelwerten kann in der Zentraleinrichtung 17 beispielsweise festgestellt werden, wie der momentane Schaltzustand der Schalteinrichtungen 12c und 12d und die aktuelle Netzkonfiguration/-topologie ist. So kann festgestellt werden, ob der Netzstrang 13c mit dem Netzstrang 13a oder mit dem Netzstrang 13b oder mit beiden verbunden ist und wie sich der Stromfluss zwischen den genannten Netzbereichen aufteilt. Es können also beispielsweise Topologieinfor- mationen über das elektrische Energieverteilnetz gewonnen werden, indem eine Gruppe von mindestens zwei an unterschied- liehen Stellen des Energieverteilnetzes angeordneten Strommesseinrichtungen ausgewählt wird, mit den Strommesseinrichtungen jeweils der Strom unter Bildung eines Strommesswerts gemessen wird, die Strommesswerte unter Berücksichtigung der Stromflussrichtung unter Bildung einer Stromsumme addiert werden und eine Topologieinformation gebildet wird, die angibt, dass die Strommesseinrichtungen einen last- und quellenfreien Abschnitt des Niederspannungsverteilnetzes elekt¬ risch abgrenzen, wenn die Stromsumme einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet. Über solche Topologieinformati- onen als last- und quellenfrei erkannte Bereiche können dann beispielsweise in einer Netzleitstelle zur Gewinnung eines Topologieabbildes herangezogen werden.
Ebenso können Änderungen der Topologie erkannt werden, wenn zu einem bisher als last- und quellenfrei erkannten Bereich eine Überschreitung des Stromschwellenwertes erkannt wird, was bedeutet, dass neben den durch die Strommesseinrichtungen und die Energiezähler begrenzten Abzweigen noch weitere Ein- speisungen bzw. Abzapfungen elektrischer Energie aus dem Verteilnetzbereich erfolgen. Entsprechend bildet die Zentraleinrichtung eine Topologieänderungsinformation . Eine solche To- pologieänderung wird beispielsweise beim Übergang von dem in Figur 1 gezeigten Fall in den in Figur 3 gezeigten Fall erkannt: Hier erkennt die Zentraleinrichtung 17 eine Änderung der Schaltzustände der Schalteinrichtungen 12c und 12d.
Schalteinrichtung 12c wird geöffnet, während Schalteinrichtung 12d in den geschlossenen Zustand übergeht, so dass Netz- sträng 13c nunmehr anstelle mit Netzstrang 13a mit Netzstrang 13b verbunden ist. Entsprechend erzeugt die Zentraleinrich¬ tung 17 eine Topologieänderungsinformation, bei deren Vorliegen in oben beschriebener Weise eine Einwirkung auf die im Netzstrang 13c vorhandenen Energieabgabeeinrichtungen er- folgt.
Die Strommesseinrichtungen 15a - 15e können in mindestens einem Teil eines Energieverteilnetzes an denjenigen Netzstellen installiert werden, die für die Überwachung der topologischen Eigenschaften des Energieverteilnetzes und/oder des Verteil¬ netzbereichs besonders wichtig sind, wie beispielsweise Netz¬ leitungsabzweige, -gabelungen, -knoten, -trennstellen und ähnliche Komponenten, und mit mindestens einer gemeinsamen Netzleitung (Phasenleiter oder Nullleiter) verbunden sind.
Eine synchrone Erfassung der zusammengehörigen Ströme sowie anderer für die Verteilung der elektrischen Energie relevanten Parameter kann im System je nach Bedarf fortlaufend, über eine begrenzte Zeitdauer einmal oder mehrmals sporadisch oder stichprobenartig durchgeführt werden. Die Steuerung der synchronen Erfassung im System erfolgt vorzugsweise entweder zeitgesteuert (z. B. mit Beginn zu jeder vollen Stunde) oder per Befehl von einem führenden Stromwächter oder einer der weiteren Vorrichtungen. Im Fall einer zeitgesteuerten Erfassung werden die internen Zeitreferen- zen/Uhren in den Strommesseinrichtungen vorher vorzugsweise aus der Ferne oder per lokaler Einstellung synchronisiert.
Durch eine Installation mehrerer Strommesseinrichtungen in einem Verteilnetz können auch mehrere eventuell sich überlap- pende, aneinander grenzende oder unabhängige Bilanzgruppen gebildet werden. Dabei können einige Strommesseinrichtungen mehreren Strombilanzgruppen und/oder mehreren Netztrennstellen angehören. In dem Fall kann beispielsweise ein besonderes Augenmerk auf die Stromflussrichtung in einem solchen Strom- Wächter gelegt werden, die für benachbarte Bilanzgruppen unterschiedlich zu werten sein kann.
Die oben beschriebene mindestens eine Zentraleinrichtung 17 kann auch eine Teilfunktionalität einer Strommesseinrichtung sein. Eine Strommesseinrichtung kann auch die Funktionalität mehrerer der vorherbeschriebenen Strommesseinrichtungen umfassen. Die oben beschriebene Funktionalität einer Strommess¬ einrichtung und/oder einer weiteren Vorrichtung kann auch als eine Teilfunktionalität eines Energiezählers, eines Span- nungsqualitätsmessgerätes , eines Datenkonzentrators oder ei¬ nes Automatisierungsgerätes realisiert werden. Als Kommunikationsmedium für die Kommunikationsvorrichtungen bzw. Kommunikationsinfrastruktur kann das Verteilnetz selbst oder ein separates Kommunikationsnetz dienen.
Zusammengefasst ist eine automatische Überwachung der Topolo- gie eines elektrischen Energieverteilnetzes, insbesondere dessen Schaltzustände sowie Veränderungen in der Topologie einzelner Verteilnetzbereiche/-abschnitte, durch den Einsatz der Strommesseinrichtungen möglich. Diese können in einem Verteilnetz so platziert werden, dass eine exakte Kenntnis der Netztopologie nicht notwendig ist und nur eine relativ grobe Struktur der Netztopologie, wie beispielsweise Netzlei¬ tungsstränge zwischen den wichtigen Netzknoten/-trennstellen sowie deren Schaltzustand, zumindest im überwachten Netzbe¬ reich bekannt ist. Solche Netzbereiche/-abschnitte können als "Ganzes" hinsichtlich der ein-, aus- und durchfließenden
Ströme und unter der Berücksichtigung der Spannungsqualität überwacht werden. Vorteilhaft ist hierbei insbesondere, dass man entlang eines Stranges keine Strommesseinrichtungen benötigt, sondern nur an dessen Enden/Trennstellen. Die restli- chen Ströme von/zu den einzelnen Energieverbrauchern/-liefe- ranten können beispielsweise durch sogenannte "Smart-Grid- Energiezähler" mit entsprechender Funktionalität erfasst und der Zentraleinrichtung übermittelt werden. Durch den Einsatz der Strommesseinrichtungen ist es außerdem möglich, die überwachten Verteilnetzbereiche in deren Größe nahezu beliebig zu skalieren oder nur bestimmte örtlich be¬ grenzte Teile des Verteilnetzes zu überwachen. Außerdem kann das beschriebene Verfahren unter Verwendung von in einem Verteilnetz bereits ohnehin installierter Infrastruktur, wie E-Zählern, Spannungsqualitätsmessgeräten oder Automatisierungsgeräten, realisiert werden.
Aus den übermittelten Wirkstrommittelwerten kann in der Zentraleinrichtung 17 außerdem auch abgeschätzt werden, ob die in die Phasenleitung L2 einfließenden Ströme I2.i und I2.3 in der Summe einen gewissen Planwert (Schwellenwert) l2.max über¬ schreiten. Wenn die Stromsumme einen überhöhten Wert ergibt und auch der aus dem Strang ausfließende Strom I2.2 und I2.4 nicht vernachlässigbar gering ist, könnte die Zentraleinrichtung 17 eine Alarmnachricht an die den Netzbetrieb führende Stelle versenden, um damit zu signalisieren, dass der Netzabschnitt mit dem Strang 13c nicht mehr über den Strang 13a, sondern besser über den Strang 13b versorgt werden soll. Dies kann durch ein Öffnen der Schalteinrichtung 12c und ein
Schließen der Schalteinrichtung 12d erfolgen. Außerdem kann die Erkennung einer überhöhten Auslastung im Netzstrang 13a auch zu einer Beeinflussung der in diesem Netzstrang vorhandenen Energieabgabeeinrichtungen in der oben beschriebenen Weise führen. In entsprechender Weise kann auch eine zu geringe Auslastung eines Verteilnetzbereiches (z.B. Netzstrang 13a) erkannt werden und darauf folgend von der Zentralein¬ richtung 17 eine Erhöhung der Einspeisung elektrischer Energie durch die Energieabgabeeinrichtungen im entsprechenden Verteilnetzbereich veranlasst werden. Eine synchrone Erfassung der Ströme und die nachfolgende Ana¬ lyse der Ströme und deren Bilanzen erlauben somit eine Überwachung der Transportkapazität einzelner Verteilnetzbereiche, um eine ausreichende Versorgungsspannungsqualität und einen sicheren Verteilnetzbetrieb, insbesondere bei vielen verteil¬ ten Energieerzeugern, zu sichern.
Besitzen die Strommesseinrichtungen 15a - 15e zudem die Mög- lichkeit einer Spannungserfassung und -Verarbeitung, so kann zusätzlich eine Überwachung der Spannungshöhe, der Spannungs¬ qualität bzw. der Merkmale der Netzspannung, insbesondere der Spannungsschwankungen, -einbrüche, -Unterbrechungen, -flicker, -oberschwingungen u.a., erfolgen gepaart mit der Über- wachung der Verteilnetztopologie und/oder der Stromverteilung insbesondere der Wirk- und/oder Blindströme in der mindestens einen Zentraleinrichtung und/oder dem weiteren System (z. B. einem Verteilnetzmanagementsystem) . Dies hat zum Ziel, die Leistungstransportfähigkeit des Verteilnetzes bzw. dessen Schwachstellen zu überwachen, indem die Spannungsqualitäts- merkmale insbesondere bei erhöhter Strombelastung der abge¬ grenzten Verteilnetzbereiche/-abschnitte oder einzelner Netz¬ leitungen analysiert und bewertet werden, um gegebenenfalls Maßnahmen zum Schutz des Verteilnetzes zu ergreifen (wie z. B. eine zeitweilige Lastenreduktion im Netz oder einen nachhaltigen Ausbau der zu schwach dimensionierten Netzleitungen) . Entsprechend kann bei einer erkannten zu hohen oder zu geringen spannungsbezogenen Auslastung eines Verteilnetzbereiches die Zentraleinrichtung entsprechende Maßnahmen zur Beeinflussung der Energieabgabeeinrichtungen ergreifen.
Somit ist neben der Auswertung einer Topologieänderung durch die Zentraleinrichtung 17 zusammengefasst auch vorgesehen, dass mittels der Zentraleinrichtung 17 auch eine Auslastung von Energieversorgungsleitungen in einzelnen Verteilnetzbereichen überwacht wird, wobei die Auslastung durch einen in der jeweiligen Energieversorgungsleitung fließenden Strom und/oder eine an der jeweiligen Energieversorgungsleitung anliegende Spannung angegeben wird.
Bei einer Auslastung einer Energieversorgungsleitung in einem Verteilnetzbereich, die oberhalb einer zulässigen Maximalauslastung liegt, wird die elektrische Energieeinspeisung mindestens einer in dem betreffenden Verteilnetzbereich angeordneten Energieabgabeeinrichtung in den Verteilnetzbereich durch die Zentraleinrichtung 17 reduziert oder gestoppt. Auf diese Weise kann eine überhöhte Auslastung einzelner Energie¬ versorgungsleitungen in dem Energieverteilnetz wirksam vermieden werden, da sich die Einspeisesituation in dem Verteilnetzbereich, der von der überhöhten Auslastung betroffen ist, in einem solchen Fall dynamisch anpassen lässt, so dass in der Folge eine Reduzierung oder Abschaltung der Energieeinspeisung der zumindest einen Energieabgabeeinrichtung stattfindet, um die Auslastung der betreffenden Energieversorgungsleitung zu verringern. Das Energieverteilnetz wird hierbei quasi in einen "sicheren" Zustand überführt, in dem die Energieeinspeisung der in dem betroffenen Verteilnetzbereich liegenden Energieabgabeeinrichtungen zurückgefahren wird. Dadurch wird vermieden, dass unkontrolliert zu viel Energie in das Energieverteilnetz eingespeist wird und dieses in einen instabilen Zustand gerät. Die Auslastungssituation kann hier- bei z.B. durch Messung eines in der jeweiligen Energieversorgungsleitung fließenden Stromes und/oder einer daran anliegenden Spannung erkannt bestimmt werden, die ins Verhältnis zu einem maximal erlaubten Strom und/oder einer maximal erlaubten Spannung auf der Energieversorgungsleitung gesetzt werden.
Bei einer Auslastung einer Energieversorgungsleitung in einem Verteilnetzbereich, die unterhalb einer Mindestauslastung liegt, erhöht die Zentraleinrichtung 17 die elektrische Ener¬ gieeinspeisung mindestens einer in dem betreffenden Verteilnetzbereich angeordneten Energieabgabeeinrichtung in den Verteilnetzbereich . Auf diese Weise kann vermieden werden, dass einige Verteilnetzbereiche eine zu geringe Auslastung aufwei¬ sen, wodurch möglicherweise in anderen Verteilnetzbereichen eine zu hohe Auslastungssituation erzeugt wird. Auf die be¬ schriebene Weise lässt sich quasi eine möglichst gleichmäßige Auslastung in allen Verteilnetzbereichen erreichen. Die Aus- lastungssituation kann hierbei z.B. durch Messung eines in der jeweiligen Energieversorgungsleitung fließenden Stromes und/oder einer daran anliegenden Spannung erkannt bestimmt werden, die ins Verhältnis zu einem seitens des Netzbetrei¬ bers vorgegebenen minimalen Strom und/oder einer minimal er- laubten Spannung auf der Energieversorgungsleitung gesetzt werden .
Ist neben der Energieabgabeeinrichtung mindestens eine weitere Energiespeichereinrichtung in dem Verteilnetzbereich oder einem angrenzenden Verteilnetzbereich vorhanden, so kann die Zentraleinrichtung 17 die elektrische Energie der mindestens einen in dem betreffenden Verteilnetzbereich angeordneten Energieerzeugungseinrichtung ganz oder zum Teil in die Energiespeichereinrichtung lenken und dort Zwischenspeichern. Ist in dem betreffenden Verteilnetzbereich zumindest eine zuschaltbare Energieverbrauchseinrichtung verfügbar, so kann die Zentraleinrichtung 17 die zuschaltbare Energieverbrauchs¬ einrichtung zuschalten und die elektrische Energie der Energieerzeugungseinrichtung ganz oder zum Teil mit der Energie- verbrauchseinrichtung verbrauchen.
Um die Stabilität des gesamten Energieversorgungsnetzes zu gewährleisten kann die Zentraleinrichtung 17 zusätzlich zu der oben beschriebenen Vorgehensweise bei erkannter Veränderung der Topologie des Verteilnetzbereiches und/oder einer Auslastung einer Energieversorgungsleitung in dem betreffenden Verteilnetzbereich, die oberhalb einer zulässigen Maxi- malauslastung oder unterhalb einer Mindestauslastung der
Energieversorgungsleitung liegt, auch die elektrische Energieeinspeisung mindestens einer Energieabgabeeinrichtung in einem anderen Verteilnetzbereich, der von dem betreffenden Verteilnetzbereich verschieden ist, erhöhen, reduzieren oder stoppen. Hierbei kann die Zentraleinrichtung nicht nur auf den von der Topologieänderung und/oder der zu hohen oder zu niedrigen Auslastung jeweils betroffenen Verteilnetzbereich einwirken, sondern auch in anderen Verteilnetzbereichen geeignete Maßnahmen durchführen, die zur Stabilisierung des ge- samten Energieverteilnetzes geeignet sind.
Der oben beschriebene Betrieb des Energieverteilnetzes 10 ist nur möglich, solange die Kommunikationsverbindungen bestehen oder die Übertragungsqualität der Kommunikationsverbindungen einen vorgegebenen Mindestqualitätswert erreicht oder über¬ schreitet. Daher kann, um die Sicherheit beim Betrieb des Energieverteilnetzes weiter zu erhöhen, außerdem regelmäßig oder unregelmäßig geprüft werden, ob die Kommunikationsverbindung zwischen einem Netzteilnehmer und der Zentraleinrich- tung unterbrochen ist oder die Übertragungsqualität der Kom¬ munikationsverbindung einen vorgegebenen Mindestqualitätswert unterschreitet. Wenn die Kommunikationsverbindung unterbrochen ist oder die Übertragungsqualität der Kommunikationsverbindung den vorgegebenen Mindestqualitätswert unterschreitet, wird die Energieeinspeisung der mindestens einen Energieabga¬ beeinrichtung in das Energieverteilnetz reduziert oder gestoppt. Hierdurch kann eine überhöhte Energieeinspeisung in das Energieverteilnetz im Falle einer Kommunikationsstörung vermieden werden. Kommt es zum Beispiel aufgrund einer Stö¬ rung von Kommunikationsverbindungen dazu, dass Energieabgabeeinrichtungen gar nicht oder zumindest nicht mehr ausreichend von der übergeordneten Zentraleinrichtung gesteuert werden können, so wird das Energieverteilnetz in einen "sicheren" Zustand überführt, in dem die Energieeinspeisung derjenigen Energieabgabeeinrichtungen, die von der Zentraleinrichtung nicht oder nur noch schlecht erreichbar sind, zurückgefahren wird. Dadurch wird vermieden, dass unkontrolliert zu viel Energie in das Energieverteilnetz eingespeist wird und dieses in einen instabilen Zustand gerät. Wenn die Kommunikations¬ verbindung zwischen der Zentraleinrichtung und einer oder mehreren der Steuereinrichtungen unterbrochen ist oder die Übertragungsqualität der Kommunikationsverbindungen den vor- gegebenen Mindestqualitätswert unterschreitet, können die be¬ troffenen Steuereinrichtungen beispielsweise die Energieerzeugung der mit ihnen in Verbindung stehenden Energieerzeugungseinrichtungen reduzieren oder drosseln. Alternativ können die von einem Kommunikationsausfall betroffenen Steuer- einrichtungen auch die Energie der mit ihnen in Verbindung stehenden Energieerzeugungseinrichtungen ganz oder zum Teil in zugeordnete Energiespeichereinrichtungen umlenken und dort Zwischenspeichern . Wenn eine oder mehrere Kommunikationsverbindungen unterbrochen sind oder die Übertragungsqualität der Kommunikations¬ verbindungen einen vorgegebenen Mindestqualitätswert unterschreitet, werden die lokalen Steuereinrichtungen die Ansteu- erung der zugeordneten Energieerzeugungseinrichtungen 16d, 16g und 16h und der Energiespeichereinrichtungen 16a, 16e, 16f selbst übernehmen, und zwar in der Weise, dass das Ver¬ teilnetz 10 in einen stabilen, sicheren Zustand überführt wird . Ist eine von einem Kommunikationsproblem betroffene Steuereinrichtung einer Energieerzeugungseinrichtung 16d, 16g, 16h zugeordnet, so wird die betroffene Steuereinrichtung vorzugs- weise die Energieerzeugung der Energieerzeugungseinrichtung 16d, 16g, 16h reduzieren oder stoppen, sobald die Kommunika¬ tionsverbindung unterbrochen ist oder die Übertragungsqualität der Kommunikationsverbindung den vorgegebenen Mindestqua- litätswert unterschreitet.
Ist eine von einem Kommunikationsproblem betroffene Steuereinrichtung einer Energieerzeugungseinrichtung 16d, 16g, 16h und einer Energiespeichereinrichtung 16a, 16e, 16f zugeordnet, so kann die Steuereinrichtung die Energie der Energieer- zeugungseinrichtung 16d, 16g, 16h drosseln und/oder in die
Energiespeichereinrichtung 16a, 16e, 16f lenken und dort Zwischenspeichern, sobald die Kommunikationsverbindung unterbrochen ist oder die Übertragungsqualität der Kommunikationsverbindung den vorgegebenen Mindestqualitätswert unterschreitet.
Ist eine von einem Kommunikationsproblem betroffene Steuereinrichtung einer Energieerzeugungseinrichtung 16d, 16g, 16h und einer Energieverbrauchseinrichtung 16b, 16c zugeordnet, so kann die Steuereinrichtung die Energieerzeugung der Ener- gieerzeugungseinrichtung 16d, 16g, 16h drosseln und/oder die Energieverbrauchseinrichtung 16b, 16c zuschalten und die Energie der Energieerzeugungseinrichtung 16d, 16g, 16h ganz oder zum Teil mit der Energieverbrauchseinrichtung 16b, 16c verbrauchen, wenn die Kommunikationsverbindung unterbrochen ist oder die Übertragungsqualität der Kommunikationsverbin¬ dung den vorgegebenen Mindestqualitätswert unterschreitet. Ist eine von einem Kommunikationsproblem betroffene Steuereinrichtung nur einer oder mehreren Energiespeichereinrichtungen 16a, 16e, 16f zugeordnet, so wird die Steuereinrich¬ tung die Energie vorzugsweise gespeichert halten und eine Einspeisung in das Verteilnetz vermeiden.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Zentraleinrichtung 17 bei einer erkannten Unterbrechung der Kommunikationsverbin- dung oder einem Absinken der Übertragungsqualität unter den vorgegebenen Mindestqualitätswert die elektrische Energieein¬ speisung mindestens einer Energieabgabeeinrichtung in einem anderen Verteilnetzbereich, der von dem betreffenden Verteilnetzbereich verschieden ist, erhöht, reduziert oder stoppt und/oder die elektrische Energieaufnahme einer mit dem ande¬ ren Verteilnetzbereich verbundenen Energieverbrauchseinrichtung drosselt oder abschaltet. Hierbei wird vorteilhaft aus¬ genutzt, dass der Zentraleinrichtung 17 das Bestreben der Energieabgabeeinrichtungen bekannt ist, bei einer Kommunika- tionsstörung in einen sicheren Betriebszustand überzugehen. Folglich kann die Zentraleinrichtung geeignete Maßnahmen durchführen, um die Netzstabilität positiv zu beeinflussen. Dies kann beispielsweise durch gezielte Beeinflussung der Energieeinspeisung einer weiteren Energieabgabeeinrichtung in einem anderen Verteilnetzbereich, für die keine Kommunikationsstörung erkannt worden ist, oder durch Abwerfen von elektrischen Lasten erfolgen. Dabei muss jedoch - z.B. durch Überwachung einer Netzspannung und/oder einer Stromauslastung der Energieversorgungsleitungen - darauf geachtet werden, dass diese Maßnahmen selbst keine negativen Auswirkungen auf die Netzstabilität haben. Zusammengefasst erlaubt die Anordnung gemäß der Figur 1 die Steuerung der Energieverteilung für einzelne Verteilnetzbe- reiche/-abschnitte, die durch die Strom- und/oder Spannungs¬ messeinrichtungen 15a bis 15e abgegrenzt sind. Die Steuerung des Energieflusses im Netz kann primär durch das lokale Spei¬ chern der überschüssigen Energie bei den Netzteilnehmern einzelner Netzbereiche und das Abrufen der gespeicherten Energie bei einem Mangel der lokal erzeugten Energie oder durch ein Drosseln der Energieproduktion bei einem Produktionsüber- schuss und nicht vorhandener Energietransportkapazität im
Verteilnetz erfolgen. Dabei wird die momentane Menge der bei den Netzteilnehmern gespeicherten Energie permanent von der Zentraleinrichtung 17 überwacht. Im Falle eines Ausfalls von Kommunikationsverbindungen erfolgt eine Stabilisierung des Verteilnetzes 10 vorzugsweise durch eine lokal gesteuerte Drosselung der Energieeinspeisung.
In den Figuren 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur Überwachung und/oder Regelung der Energieverteilung in einem Teilbereich eines Drehstromnetzes mit dezentraler Energieeinspeisung und/oder -speicherung dargestellt. Ein Verteilnetz 40 besteht aus einem Netztransformator 41 mit einer Transformatorsicherung 41a, einer Sammelschiene 42 mit Abzweigschalteinrichtungen 43a und 43b, und Verteilnetzsträngen, von denen in der Figur 4 nur einer näher dargestellt und mit dem Bezugszeichen 44 (zwischen Punkten a und b) gekennzeichnet ist.
Die einzelnen Verteilnetzteilnehmer sind mittels Energiezäh- 1er 45a bis 45c an das Netz 40 angeschlossen, wobei der Energiezähler 45c einem 3-phasigen steuerbaren Stromerzeuger 46 vorgeschaltet ist. Bei den Verteilnetzteilnehmern 47a und 47b kann es sich um beliebige Energieerzeugungseinrichtungen, Energiespeichereinrichtungen oder Energieverbrauchseinrichtungen handeln. Zusätzlich zur Überwachung des Netzstranges 44 ist im Netz 40 eine Strommesseinrichtung 48 installiert. Auf der Übersichtsdarstellung in der Figur 4 sind die Netz- stränge samt allen dazugehörigen Elementen als ein Leitungsbündel dargestellt, das Phasenleitungen LI bis L3 und den Nullleiter symbolisieren soll.
Der Verteilnetzbereich mit dem Netzstrang 44 ist in der Figur 5 detaillierter dargestellt. Dabei wurde aus Gründen der
Übersichtlichkeit auf die Darstellung des Netzteilnehmers 47b und des Energiezählers 45b verzichtet. Die Strommesseinrich¬ tung 48 besteht aus einer Vorrichtung 50 zur Erfassung und Bearbeitung von Strömen und ggf. auch Spannungen und einer Kommunikationsvorrichtung 51, die mit Phasenleitern LI, L2 und L3 und/oder dem Nullleiter N verbunden ist und über diese kommuniziert .
Die Energiezähler 45a und 45c (Energiezähler 45b ist wie er- wähnt nicht dargestellt) beinhalten jeweils eine Vorrichtung 52, die neben der eigentlichen Energiezählung auch eine Erfassung und Bearbeitung von Strömen und/oder Spannungen einzelner Netzleitungen LI, L2, L3 durchführt, und jeweils eine Kommunikationsvorrichtung 53.
Die Energiezähler 45a und 45c kommunizieren mit der Strommesseinrichtung 48, insbesondere mit einer Zentraleinrichtung 54, die in der Strommesseinrichtung 48 enthalten ist und unter anderem den Netzstrang 44 überwacht.
Der Energiezähler 45c enthält zusätzlich eine Abschalteinrichtung 55 und eine mit einer Steuerungseinheit 57 verbünde- ne Steuerungsschnittstelle 56 zum Energieerzeuger 46, der 3- phasig über den Energiezähler 45c ans Netz angeschlossen ist.
Gemäß dem in der Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sendet die zentrale Steuerungseinheit 54 in der Strommesseinrichtung 48 über die Kommunikationsvorrichtung 51 zur Steuerungseinheit 57 im Energiezähler 45c periodisch Steuerungstelegramme aus, die Soll-Vorgabewerte für den Energieerzeuger 46 enthal¬ ten. Ausgehend von den Werten steuert die Steuerungseinheit 57 über die Steuerungsschnittstelle 56 die Energieerzeugung im Stromerzeuger 46 und überwacht über dieselbe Steuerungs¬ schnittstelle 56 den Betriebszustand des Energieerzeugers 46.
Erkennt die Zentraleinrichtung 54 eine den Netzstrang 44 betreffende Topologieänderung, eine zu hohoe oder zu geringe Auslastung der Energieversorgungsleitungen des Netzstrangs 44 oder fällt die Kommunikationsverbindung zwischen der Zentraleinrichtung 54 und der Steuerungseinheit 57 dauerhaft aus, beeinflusst die Steuerungseinheit 57 den Energieerzeuger 46 in bereits zu Figur 1 näher erläuterter Weise.
Wenn die Steuerungsschnittstelle 56 zwischen der Steuerungs¬ einheit 57 und dem Energieerzeuger 46 ausfällt, wird die Netzverbindung des Energieerzeugers 46 mittels der Abschalt- einrichtung 55 getrennt, um einen möglicherweise größeren Schaden beim Energieerzeuger 46 oder einen möglichen Netz- kurzschluss abzuwenden.
Zusätzlich kann bei einer erkannten Kommunikationsstörung auch die Zentraleinrichtung 57 selbst Maßnahmen zur Netzstabilisierung ergreifen. Dabei kann sie entweder die Energieeinspeisung in das Verteilnetz erhöhen, verringern oder stoppen oder steuerbare Lasten aus dem Verteilnetz abwerfen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Energieverteilnetzes (10) mit einer Mehrzahl von Netzteilnehmern, wobei
- die Netzteilnehmer mindestens eine Energieabgabeeinrichtung umfassen; und wobei
- die Netzteilnehmer mit einer das Energieverteilnetz überwachenden Zentraleinrichtung (17) in einer uni- oder bidirektionalen Kommunikationsverbindung stehen,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- mittels der Zentraleinrichtung (17) eine Topologie des
Energieverteilnetzes (10) überwacht wird; und
- bei einer erkannten Veränderung der Topologie des Energieverteilnetzes (10) die elektrische Energieeinspeisung min- destens einer in einem von der Topologieänderung betroffenen Verteilnetzbereich angeordneten Energieabgabeeinrichtung in den betroffenen Verteilnetzbereich des Energieverteilnetzes (10) durch die Zentraleinrichtung (17) erhöht, reduziert oder gestoppt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- mittels der Zentraleinrichtung (17) auch eine Auslastung von Energieversorgungsleitungen in einzelnen Verteilnetzbe- reichen überwacht wird, wobei die Auslastung durch einen in der jeweiligen Energieversorgungsleitung fließenden Strom und/oder eine an der jeweiligen Energieversorgungsleitung anliegende Spannung angegeben wird; und
- auch bei einer Auslastung einer Energieversorgungsleitung in einem Verteilnetzbereich, die oberhalb einer zulässigen
Maximalauslastung liegt, die elektrische Energieeinspeisung mindestens einer in dem betreffenden Verteilnetzbereich angeordneten Energieabgabeeinrichtung in den Verteilnetzbe- reich durch die Zentraleinrichtung (17) reduziert oder gestoppt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- mittels der Zentraleinrichtung (17) auch eine Auslastung von Energieversorgungsleitungen in einzelnen Verteilnetzbereichen überwacht wird, wobei die Auslastung durch einen in der jeweiligen Energieversorgungsleitung fließenden Strom und/oder eine an der jeweiligen Energieversorgungsleitung anliegende Spannung angegeben wird; und
- auch bei einer Auslastung einer Energieversorgungsleitung in einem Verteilnetzbereich, die unterhalb einer Mindestauslastung liegt, die elektrische Energieeinspeisung mindestens einer in dem betreffenden Verteilnetzbereich angeordneten Energieabgabeeinrichtung in den Verteilnetzbereich durch die Zentraleinrichtung (17) erhöht wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Energieabgabeeinrichtung eine Energieerzeugungseinrichtung (16d, 16g, 16h) und/oder eine Energiespeichereinrichtung (16a, 16e, 16f) ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Zentraleinrichtung (17) die elektrische Energie der mindestens einen in dem betreffenden Verteilnetzbereich angeordneten Energieerzeugungseinrichtung (16d, 16g, 16h) ganz oder zum Teil in eine Energiespeichereinrichtung (16a, 16e, 16f) lenkt und dort zwischenspeichert.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- in dem betreffenden Verteilnetzbereich eine zuschaltbare Energieverbrauchseinrichtung (16b, 16c) mit mindestens einer Energieerzeugungseinrichtung (16d, 16g, 16h) verbunden ist; und
- die Zentraleinrichtung (17) die zuschaltbare Energie¬ verbrauchseinrichtung zuschaltet (16b, 16c) und die elekt¬ rische Energie der Energieerzeugungseinrichtung (16d, 16g, 16h) ganz oder zum Teil mit der Energieverbrauchseinrich- tung (16b, 16c) verbraucht.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- bei erkannter Veränderung der Topologie des Verteilnetzbe- reiches und/oder einer Auslastung einer Energieversorgungs¬ leitung in dem betreffenden Verteilnetzbereich, die oberhalb einer zulässigen Maximalauslastung oder unterhalb einer Mindestauslastung der Energieversorgungsleitung liegt, die Zentraleinrichtung (17) auch die elektrische Energie- einspeisung mindestens einer Energieabgabeeinrichtung in einem anderen Verteilnetzbereich, der von dem betreffenden Verteilnetzbereich verschieden ist, erhöht, reduziert oder stoppt .
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- regelmäßig oder unregelmäßig geprüft wird, ob die Kommuni¬ kationsverbindung zwischen einem Netzteilnehmer und der Zentraleinrichtung (17) unterbrochen ist oder die Übertra- gungsqualität der Kommunikationsverbindung einen vorgegebenen Mindestqualitätswert unterschreitet, und
- die Energieeinspeisung der mindestens einen Energieabgabe¬ einrichtung in das Energieverteilnetz reduziert oder ge- stoppt wird, wenn die Kommunikationsverbindung unterbrochen ist oder die Übertragungsqualität der Kommunikationsverbindung den vorgegebenen Mindestqualitätswert unterschreitet.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Zentraleinrichtung (17) bei einer erkannten Unterbrechung der Kommunikationsverbindung oder einem Absinken der Übertragungsqualität unter den vorgegebenen Mindestquali- tätswert die elektrische Energieeinspeisung mindestens ei¬ ner Energieabgabeeinrichtung in einem anderen Verteilnetzbereich, der von dem betreffenden Verteilnetzbereich verschieden ist, erhöht, reduziert oder stoppt und/oder die elektrische Energieaufnahme einer mit dem anderen Verteil- netzbereich verbundenen Energieverbrauchseinrichtung (16b,
16c) drosselt oder abschaltet.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- zur Überwachung der Topologie des Verteilnetzes eine Gruppe von mindestens zwei einen Verteilnetzbereich des Verteilnetzes derart elektrisch abgrenzenden Strommesseinrichtungen (15a-15e) ausgewählt wird, dass der abgegrenzte Ver¬ teilnetzbereich frei von elektrischen Lasten und Quellen ist, wobei die Strommesseinrichtungen (15a-15e) mit der
Zentraleinrichtung (17) in Kommunikationsverbindung stehen;
- mit den Strommesseinrichtungen 15a-15e) jeweils der Strom unter Bildung eines Strommesswerts gemessen wird;
- die Strommesswerte an die Zentraleinrichtung (17) übermit- telt und dort unter Berücksichtigung der Stromflussrichtung unter Bildung einer Stromsumme addiert werden;
- eine Topologieänderungsinformation gebildet wird, die angibt, dass in dem abgegrenzten Verteilnetzbereich eine To- pologieänderung aufgetreten ist, wenn die Stromsumme einen vorgegebenen Schwellenwert betragsmäßig überschreitet; und
- bei Vorliegen der Topologieänderungsinformation die Zentraleinrichtung (17) eine Veränderung der Topologie des ent- sprechenden Verteilnetzbereichs erkennt.
11. Zentraleinrichtung (17) zur Überwachung eines elektrischen Energieverteilnetzes (10),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Zentraleinrichtung (17) zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 eingerichtet ist.
12. Elektrisches Energieverteilnetz (10) mit einer Mehrzahl von Netzteilnehmern, die mindestens eine Energieabgabeein- richtung umfassen, und einer mit den Netzteilnehmern in einer uni- oder bidirektionalen Kommunikationsverbindung stehenden Zentraleinrichtung (17) gemäß Anspruch 11.
13. Elektrisches Energieverteilnetz (10) nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Energieabgabeeinrichtung eine Energieerzeugungseinrichtung (16d, 16g, 16h) und/oder eine Energiespeichereinrichtung (16a, 16e, 16f) ist.
14. Elektrisches Energieverteilnetz (10) nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das Energieverteilnetz zumindest eine zuschaltbare Energie¬ verbrauchseinrichtung (16b, 16c) aufweist.
15. Elektrisches Energieverteilnetz (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - das Energieverteilnetz (10) ein Niederspannungsverteilnetz ist .
16. Elektrisches Energieverteilnetz (10) nach einem der An- sprüche 12 bis 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das Energieverteilnetz (10) zumindest zwei Verteilnetzbe¬ reiche aufweist, die von mindestens zwei Strommesseinrich¬ tungen (15a-15e) derart elektrisch abgegrenzt werden, dass der jeweilige abgegrenzte Verteilnetzbereich frei von elektrischen Lasten und Quellen ist, und
- die Strommesseinrichtungen (15a-15e) mit der Zentraleinrichtung (17) in Kommunikationsverbindung stehen.
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