pandapower Pro: Werkzeuge für die Netzplanung

Sicher aufgestellt für die Zukunft durch solide Netzplanung

Aufgabenvielfalt und Aufgabenumfang in der Netzplanung sind in den letzten Jahren erheblich gestiegen. Durch die Energiewende, neue Regularien, sich ändernde Förderbedingungen für EEG-Anlagen oder die Entwicklung von Speichermöglichkeiten und Sektorkopplungen (Strom/Wärme, Strom/Verkehr, …) nehmen die Unsicherheiten bzgl. des Netzausbaubedarfs sowohl hinsichtlich des Ausmaßes als auch der zeitlichen Verteilung immer mehr zu. Zudem führen neue Betriebsmittel wie regelbare Ortsnetztransformatoren oder neue Anforderungen durch bspw. E-Mobilität zu einem vergrößerten Lösungsraum mit erhöhter Komplexität. In Zukunft müssen daher zunehmend umfangreiche Planungsaufgaben bearbeitet bzw. bestehende Planungen angepasst und überarbeitet werden. Damit steigt die zu bewältigende Quantität in der Netzplanung. Zugleich steigen auch die Qualitätsanforderungen, um den Nachweispflichten der Notwendigkeit von Netzausbaumaßnahmen aus regulatorischen Gründen zu genügen und um unternehmensintern weiterhin einen effizienten und kostengünstigen Netzplanungsprozess zu ermöglichen.

pandapower Pro ist ein Softwaresystem zur Unterstützung der Netzplanung, um diesen steigenden Anforderungen an Quantität und Qualität zu entsprechen. pandapower Pro ermöglicht eine (teil-)automatisierte Erstellung, Berechnung und Bewertung von sehr vielen unterschiedlichen Lösungsvarianten in der Netzplanung. Es können zudem für jede Lösungsvariante mehrere Szenarien automatisiert berechnet werden, die sich bspw. hinsichtlich der Durchdringung mit dezentralen Erzeugungsanlagen unterscheiden, um so besonders robuste Ergebnisse bzw. Netzausbaupfade zu identifizieren und in der Lösungsauswahl zu bevorzugen. Insgesamt kann dadurch in der Netzplanung ein höherer „Durchsatz“ bei gleichzeitig höherer Qualität und robusteren Ergebnissen erreicht werden. pandapower Pro lässt sich sowohl in Studien für besondere Aufgabenstellungen anwenden als auch über Schnittstellen in die vorhandene Planungslandschaft (Tools, Daten, …) und den operativen Planungsablauf integrieren.

Ablauf automatisierte Netzausbauplanung und -optimierung mit panda<b>power</b> Pro
© Fraunhofer IEE
Ablauf automatisierte Netzausbauplanung und -optimierung mit pandapower Pro

Veröffentlichungen

 A. Scheidler, L. Thurner and M. Braun

“Heuristic optimisation for automated distribution system planning in network integration studies”

IET Renewable Power Generation, vol. 12, no. 5, pp. 530–538

April 2018

M. Braun et al.

“Verteilnetzstudie Hessen,” 2018. [Online].

https://www.energieland.hessen.de/verteilnetzstudie_hessen

Anwendungen & Vorteile

Automatisierte Berechnung für eine Vielzahl von alternativen Smart-Grid-Technologien und/ oder alternativen Netzplanungsprämissen für viele reale Netze, um

  • die Eignung von verschiedenen Technologien bzw. alternativer Netzplanungsprämissen für das eigene Netzgebiet generell zu untersuchen und zu bewerten.
  • einfache Kriterien für die Identifikation von Netzgebieten zu ermitteln, bei denen der Einsatz von bestimmten Technologien oder alternativer Netzplanungsprämissen erfolgsversprechend ist.

Es wurden bereits eine Vielzahl von Auftragsstudien für Netzbetreiber (u.a. Bayernwerk Netz GmbH, Netze BW GmbH, oder Romande Energie SA) mit pandapower Pro zu diversen Aufgabenstellungen, bspw. Einsatz von Stufensteller-Trafos, Blindleistungsregelungsverfahren oder Einsatz von Vermaschung durchgeführt.

 

Anwendungen & Vorteile

  • Automatisierte Berechnungen vieler Alternativen/ Varianten (manuell nicht möglich bzw. nicht realistisch)
  • Weitgehende Integration in die „Standard-Planung“ (d.h. mit wenig bis keinem Zusatzaufwand für den Netzplaner)
  • Automatisierte Integration verschiedener Datenquellen bei durchgängigen standardisierten Prozessen zur Qualitätskontrolle & -sicherung
    • Vermeidung von Eingabe- und Übertragungsfehlern
    • Übergreifende und übersichtliche Visualisierung und Auswertungen zentraler Netzgegebenheiten
  • Miterstellung der notwendigen Dokumentationen

pandapower Pro beinhaltet spezialisierte Module zu automatisierter Netzplanung, erweiterten Netzanalysen und für Untersuchungen verschiedener Netzbetriebsverfahren, sowie Konverter für den Ex-/Import zu vielen kommerziellen Netzplanungssystemen, zur Definition von Szenarien (bspw. Zuwachs an EE-Anlagen) und zur Definition von Planungsprämissen, vgl. folgende Abbildung.

pandapower Pro baut dabei auf dem bewährten OpenSource-Framework pandapower zur Netzberechnung und Netzanalyse auf (www.pandapower.org).

Sowohl pandapower als auch pandapower Pro werden gemeinsam vom Fraunhofer IEE und dem Fachgebiet Energiemanagement und Betrieb elektrischer Netze der Universität Kassel entwickelt.

Module und Funktionalitäten von pandapower Pro und dem Open Source Framework pandapower
© Fraunhofer IEE
Module und Funktionalitäten von pandapower Pro und dem OpenSource-Framework pandapower