MASimBA

Grundlagen für ein Multi-Agentensystem zur Simulation von Energienetzen und Netzsteuerungsparadigmen

Die Integration erneuerbarer Energien und der Elektromobilität in das Energieversorgungssystem stellt neue Anforderungen an Akteure, Technik und Systemarchitektur. Die primär volatil und dezentral erfolgende Einspeisung in das Energieversorgungssystem erfordert neue Konzepte für die Regelung des Systems. Gleiches gilt für die Einbindung einer hohen Anzahl von Elektrofahrzeugen, die insbesondere in Wohngebieten zu einer hohen abendlichen Gleichzeitigkeit der Ladestromnachfrage führen werden.

Gegenwärtig wird versucht diesen Herausforderungen durch Netzoptimierung, Netzausbau, die Entwicklung neuer Speichertechnologien und die Nutzung der Flexibilität von Verbrauchern zu begegnen. Verbraucher sollen dabei unter Einsatz von Smart-Meter-Systemen in eine zentrale Steuerung eingebunden werden. Ziel davon ist es, einzelne elektrische Verbraucher von zentralen Leitwarten aus direkt ansteuern zu können. Der bisherigen Netz- und Erzeugungsdoktrin folgend werden diese Konzepte insbesondere auch auf die klein- und kleinstvolumigen Verbräuche von Industrie, Gewerbe und Haushaltskunden ausgedehnt. Dieser zentralistische Ansatz ist jedoch nur mit einem hohen IT- und Kommunikationsaufwand beherrschbar. Der Aufwand wird zusätzlich durch die notwendige Redundanz sicherheitskritischer Anwendungen erhöht.

Während ein einzelnes Aggregat, sei es E-Fahrzeug, Solaranlage oder Wärmepumpe aus Netz- und Erzeugungssicht nicht relevant ist, ist die geballte Schaltung einer hohen Stückzahl derartiger Aggregate sicherheitstechnisch extrem relevant und kann die Stabilität des Stromnetzes massiv gefährden. Im Projekt MASimBA wurde ein Multi-Agenten-basierter Simulationsansatz entwickelt, um die grundsätzliche Funktionsweise und Realisierungsmöglichkeit dezentraler Regelungsansätze in Form von realitätsnahen Simulationsstudien nachweisen zu können. Weiterhin wurden Grundlagen erforscht, um das Simulationskonzept im Erfolgsfall zu skalieren. Das Vorhaben hatte damit den Charakter einer prototypischen Evaluierung der Machbarkeit eines derartigen Simulations- und Regelungsansatzes.

Der im Vorhaben adressierte verteilte Netzsteuerungsansatz basiert dabei auf durch geeignete Sensorik dezentral messbaren Netzparametern (Frequenz, Spannung, etc.) und deren Auswertung. Der entwickelte Simulationsansatz wurde im Rahmen des Vorhabens anhand eines Fallbeispiels, welches auf realen Messdaten einer Netzschleife aufbaut, exemplarisch erprobt. Die benötigten Netz- und Verbrauchsdaten wurden durch den Projektpartner MITNETZ STROM zur Verfügung gestellt bzw. im Rahmen des Projekts neu erhoben.

Laufzeit des Verbundprojektes: Dezember 2015 – November 2016
Förderprogramm: BMWI
Förderkennzeichen: 0325926A

Projektpartner:

• evermind GmbH
• Ingenieurbüro Dr. Guttenberg
• Institut für Angewandte Informatik e. V.
• JSW Consulting GmbH
• GISA GmbH (assoz.)
• Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom mbH (assoz.)