WO2010057516A1 - Method for determining electrical load flows in an electrical energy supply grid - Google Patents

Method for determining electrical load flows in an electrical energy supply grid Download PDF

Info

Publication number
WO2010057516A1
WO2010057516A1 PCT/EP2008/009980 EP2008009980W WO2010057516A1 WO 2010057516 A1 WO2010057516 A1 WO 2010057516A1 EP 2008009980 W EP2008009980 W EP 2008009980W WO 2010057516 A1 WO2010057516 A1 WO 2010057516A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
load
profiles
energy supply
supply network
modified
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/009980
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Werner
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to PCT/EP2008/009980 priority Critical patent/WO2010057516A1/en
Publication of WO2010057516A1 publication Critical patent/WO2010057516A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/003Load forecast, e.g. methods or systems for forecasting future load demand
    • YGENERAL 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
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS 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
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Definitions

  • the most accurate knowledge of the current and future occurring in the network at different sections load flows is necessary. Namely, knowing these load flows, production, transmission and distribution capacities required for providing and transporting the quantities of electrical energy required by different electrical consumers can be set and planned.
  • the load flows can be controlled in the electrical power supply network such that a gleichoniaige as possible utilization of the power supply network is present, so that no overloads occur at any point of the electrical power grid.
  • the load profile indicates the power output likely to be required at a particular time to meet the energy needs of the particular electrical load.
  • These load profiles may, for example, depend on the particular time of day (eg day, night, certain hours with high or low energy demand), a specific weekday (eg weekdays, weekends, public holidays, special days with high or low energy requirements) or the season be (eg summer, winter).
  • the load profiles used to determine the load flows are usually determined statistically from the energy consumption behavior of the respective electrical end users determined in the past, as well as from empirical values and determined statically in a control and control system of the electrical power supply network.
  • the load flows determined on the basis of the load profiles therefore never agree wholly with the actual load flows in the electrical energy supply network.
  • it can also feeds smaller decentralized power generation units occur in the electrical energy grid (for example, inputs of excess energy from electric photovoltaic systems), which cause a change in the load flows in the electrical energy supply network.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method for determining electrical load flows in an electrical energy supply network, in which load flows can be determined with comparatively little effort, which correspond as exactly as possible to the actual load flows in the electrical energy supply network, without the number of to increase meters installed in the energy supply network.
  • a method for determining electrical load fluxes in an electrical energy supply network in which load currents assumed in the energy supply network are calculated using individual sections of the energy supply network, the load profiles indicating time-dependent load flows in their respective part of the energy supply network.
  • an actual load flow at the at least one measuring point is recorded in the energy supply network and a dynamic adaptation of the load profiles is determined by comparing the actual load flow at the at least one measuring point with a load flow calculated on the basis of the assumed load flow for the at least one measuring point carried out by each of at least one of each load profile previously used derived modified load profile is formed and calculated on the basis of the modified load profiles for the at least one measuring point, a load flow is calculated.
  • Those modified load profiles are used instead of the previously used load profiles for future determinations of the load flows in the energy supply network, for which the smallest deviation of the load flow from the actual load flow at the at least one measuring point is determined.
  • a mathematical optimization method can be used to determine the modified load profiles.
  • the particular advantage of the method according to the invention is that no statically defined load profiles are used, and thus dynamic adaptation of the load profiles to changing consumer and / or feed behavior of the individual electrical consumers can take place. In addition, this can be done to adapt to changing network configurations. On the other hand, in order to carry out this method, it is not necessary to carry out a previous determination of concrete load profiles and scaling factors associated with great expense, since the load profiles themselves are changed dynamically.
  • a mathematical evolution strategy can be used to form the modified load profiles.
  • the advantage of such an evolutionary strategy is, among other things, that it is possible to dispense with a closed formulation of an optimization problem. On the contrary, it is sufficient to evaluate the quality of the modified load profiles and to select the best load profiles for the next computation processes by means of given algorithms for load flow calculation in electrical energy supply networks and the existing measured values.
  • a further advantageous development of the method according to the invention consists in that, in order to select the modified load profiles to be used for future determinations of the load flows in the energy supply network, it is also checked whether the modified load profiles lead to violations of limit values in the energy supply network, and only those modified load profiles which lead to the least violation of limit values. In this way it can be prevented that load profiles are accepted for the calculation of the load flows, which mathematically a solution of the optimization problem, but to a violation of physically prescribed limits of the electrical energy supply network - such as maximum allowable currents or voltage bands to be observed - drove.
  • Such modified load profiles have been evaluated with a low quality value, so to say, and are not used for future determinations of the load flows in the electrical energy supply network.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the method is repeated until the deviations between the load flow at the at least one measuring point determined using the modified load profiles and the actual load flow at the measuring point determined on the basis of the measured values falls below a predetermined first threshold. In this way, a continuous dynamic adaptation of the load profiles used to calculate the load flow to the actual load flow determined by measurement can take place until the deviations are acceptably low.
  • the method is repeated until the change in the deviations between the load flow at the at least one measuring point determined using the modified load profiles and the actual load flow at the measuring point determined on the basis of the measured values falls below a predetermined second threshold value , In this case, the optimization process is aborted when only small improvements between individual generations of modified load profiles occur.
  • Figure 1 is a schematic representation of a portion of an electrical energy supply network and Figure 2 is a schematic representation of a process flow diagram for explaining a method for determining electrical load flow in an electrical energy supply network.
  • FIG. 1 shows a section 10 of a power supply network not further described below.
  • the section 10 of the electrical power supply network shown only by way of example comprises a first busbar 11, which is, for example, a busbar of a
  • the section 10 of the electrical energy supply network also has a second busbar 12, which may be, for example, a busbar of a 10 kV distribution network, for example for the distribution of electrical energy within a municipal area.
  • the second bus bar 12 is connected to the first bus bar 11 via a transformer station 13 in which a conversion of the electrical energy from the high voltage level (110 kV) to the lower voltage level (10 kV) is made.
  • branches 14, 15 and 16 are supplied via the electrical end consumers 17a, 17b, 17c and 17d with electrical energy.
  • the branch 15 is also divided into two branch branches 15a and 15b, via which the end consumers 17b and 17c are connected via the branch 15 to the second busbar 12.
  • the electrical end consumers 17a to 17d via these branches 14 to 16 excess electrical energy from self-generation (for example, electrical energy that is generated with a cogeneration plant or a photovoltaic system) in feed in the electrical energy supply network.
  • self-generation for example, electrical energy that is generated with a cogeneration plant or a photovoltaic system
  • the electrical end user 17a may be a housing estate
  • the end consumers 17b and 17c may be commercial customers
  • the end electrical consumer 17d may be an office building.
  • other and / or additional electrical energy consumers may be provided, some examples of other electrical energy consumers are sports facilities, public facilities, shopping centers and farms.
  • a network control center 18 For controlling and monitoring the electrical load flows in the electrical energy supply network, a network control center 18 is provided.
  • the network control center 18 receives measured values 19 a and 19 b provided at selected measuring points M 1 and M 2, which give an indication of the load flows at the respective measuring point M 1 or M 2.
  • the measuring devices 19a or 19b can, for example, determine measured quantities such as active and / or reactive powers, currents, voltages or voltage angles at their measuring point M1 or M2 and transmit corresponding measured values to the network control point 18.
  • the network control center 18 can not determine a complete overview of all load flows taking place in the electrical energy supply network on the basis of the existing measured values alone. Since a complete metrological coverage of the electrical energy supply network would only have to be accomplished with comparatively high installation costs and high costs, the energy supply companies usually fall back on so-called load profiles, in which a different usage or feed behavior for different types of electrical end consumers electrical energy for certain times of the day, weekdays and seasons.
  • load profile 20a for the end consumer 17a, which indicates the particular time-dependent use or feed behavior of a housing estate of a specific size.
  • load profiles 20b, 20c and 20d exist for the end users 17b, 17c and 17d, which indicate a typical usage behavior for commercial operations and office buildings.
  • the network control center 18 Utilizing the load profiles 20a to 2Od, the network control center 18, knowing the topology of section 10 of the electrical power grid and using well-known load flow calculation algorithms in electrical energy supply networks, can calculate the load flows in section 10 of the electrical grid that result were when the use or feed behavior of the end user 17a to 17d exactly correspond to the assumed load profiles.
  • the usage or feed-in behavior of the individual end users can not be specified exactly by statically predefined load profiles, so that deviations will result between the load flows calculated on the basis of the load profiles at the measuring points M1 and M2 and the actual load flows determined by measurement.
  • a method is to be described with which the load profiles can be adapted dynamically to the respective actual states in the section 10 of the electrical energy supply network.
  • 2Od changes made so that this results in modified load profiles.
  • This process can be performed as often as desired, resulting in a certain amount of modified load profiles for each of the load profiles 20a to 2Od.
  • the assumed load flows for the measuring points M1 and M2 can again be calculated in this way.
  • those load profiles are selected on the basis of which load flows result at the measuring points M1 and M2, which have the smallest deviations from the actual load flows determined by measurements.
  • M number of measuring points considered
  • m running index of the measuring points M
  • f measured value at the respective measuring point
  • s vector of the optimization variable of the load profile
  • F function that maps the vector of the optimization variable to the corresponding measured value f
  • w optional weighting factor
  • each load profile is considered to be one
  • Vector s considered the bottlenecks of the individual load profiles and scaling values, with which the respective nodes can be scaled accordingly includes.
  • the support points specify, so to speak, the basic load profile for a specific end user type.
  • the scaling values are needed because different numbers of these end-user types with different levels of energy consumption can be connected to the individual removal points in the energy supply network.
  • measured values which can be used for characterizing load flows can be used as measured values f, for example effective and / or reactive powers, currents, voltages or voltage angles.
  • the objective function can be determined according to
  • Equation (1) can be extended by one violation term, resulting in an extended objective function according to equation (2):
  • R number of injured constraints
  • r running index of injured constraints
  • g limit of a constraint
  • G Function that maps the vector of the optimization variable s to the corresponding constraint.
  • maximum currents in the branches 14, 15 and 16 or on the busbars 11 and 12 and voltage bands to be maintained on the busbars (for example 110 kV on the first busbar 11 and 10 kV on the second busbar 12) can be used.
  • voltage bands to be maintained on the busbars for example 110 kV on the first busbar 11 and 10 kV on the second busbar 12
  • Equation (2) allows such load profiles, which result in comparatively large violations of the specified limits of certain secondary conditions, to be excluded from the outset from the use of future load profiles, since they are given a comparatively poor rating by the added infringement term.
  • Those modified load profiles which best meet the extended objective function according to equation (2) are used as load profiles for the future determination of the load flows in the electrical energy supply network.
  • the described method can be repeated so often, that by constant modification of the previously used load profiles such load profiles result, which result in small deviations from the actual load profiles determined by measurement or only small improvements compared to the loader profiles. Due to the possibility of a continuous dynamic adaptation, the load profiles can also be adapted to changing topology conditions of the energy supply network or time-varying decentralized energy feeds from the end consumers into their respective branches.
  • optimization problems are solved with mathematical methods from the field of optimal planning, e.g. with the dynamic programming, the Lagrang 'see relaxation or the mixed-integer linear optimization.
  • these optimization procedures require a closed and adapted formulation of the optimization problem, which is often either very expensive or even impossible.
  • these methods require special features of the optimization problem, which are often not given, e.g. Convexity or Markov's property. Due to the changing nature of the topology of the power grid over time, the existing optimization problem had to be constantly redefined, which is a considerable effort.
  • the evolutionary process begins with an initial generation of load profiles that consists of a number of vectors called parents.
  • the first step, recombination combines the genetic information of two or more parents. This can e.g. by an averaging of the parental vectors involved or by a piecewise recombination of the parent genes.
  • the recombination is followed by the mutation, in which the individual genes of the recombinants are slightly modified.
  • each solution vector is evaluated using a quality function, e.g. equations (1) or (2).
  • the best children of the current generation in the sense of the quality function are designated as parents of the next generation.
  • the evolutionary process continues until a termination criterion is met. This can e.g. reaching a maximum number of generations or falling below a predetermined minimum improvement of the last generation.
  • FIG. 2 shows a mathematical process flow diagram according to which the following steps are carried out:
  • first load lot startup solvers are generated, which provide evolutionary strategy origins, which can be populated with random numbers if no further information is available. or already with existing load profiles that appear suitable for approximate description of the load flows in the power grid. These may, for example, be load profiles obtained from measurements of past load flows or those already calculated by the method at an earlier point in time. Thereafter, the starting loops of the load flow values for the scaling are determined. These starting solutions are filled either with random numbers, with the connected services of the end users or with archived data.
  • MOD modified load profiles are generated, for example, by mutation and recombination.
  • the results of the load flow determinations are determined on the basis of the modified load profiles and the deviations from the measured values and, if necessary, the secondary conditions, for example, according to equations (1) or (2) ertu ttelt These deviations are squared, weighted This results directly in the objective function value of the considered solution, ie the combination of the modified load profiles, so that in a following evaluation step 24 "EVAL" the quality of the respective solution can be determined in the sense of the evolution strategy.
  • step 25 All evaluated solutions are collected according to a further step 25 ("DEPOT"). According to step 26, it is checked whether there are a sufficient number of solutions (a sufficiently large "population") so that a meaningful selection can be made.
  • step 27 The modified load profiles with the lowest target function values-that is, the highest quality-are selected and, according to the evolution strategy, serve as parents of the next generation.
  • step 28 the method is terminated as soon as the value of the objective function falls below a predetermined limit or the changes from generation to generation are only very small. Otherwise, those described above
  • the found values for the best vectors s ie the best interpolation points of the load profiles and their scaling factors, thus indicate the best estimate of the load behavior at the respective times and are selected according to a final step 29 as future load profiles to be used.
  • the method can be carried out again so that continuous adaptation is possible.
  • a method can be provided which allows adjustment of the stan-ended load profiles used in an electrical power supply network and in this case back accesses comparatively easy to implement mathematical optimization processes to ⁇ .
  • the method is auto-adaptive; it adapts independently to changes in consumer behavior or producer behavior. Interventions by the operator are not necessary.
  • the method is independent of heuristics and can therefore be easily used for different network types and network configurations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for determining electrical load flows in an electrical energy supply grid, wherein load flows matching the actual load flows as precisely as possible can be determined with relatively little effort, in that by comparing the actual load flow at at least one measurement location (M1, M2) to a load flow calculated for the at least one measurement location (M1, M2) using assumed load flows, a dynamic adaptation of load profiles (20a - 20d) is performed, in that at least one modified load profile derived from each previously used load profile is formed, and a load flow for the at least one measurement location (M1, M2) is calculated using the modified load profiles so derived. Those modified load profiles are used in place of the previously used load profiles (20a - 20d) for future determinations of the load flow, for which the least deviation of the load flow from the actual load flow at the at least one measurement location (M1, M2) is determined.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Ermittlung elektrischer Lastflusse in einem elektrischen EnergieVersorgungsnetzMethod for determining electrical load flows in an electrical energy supply network
Bei der Steuerung und Überwachung elektrischer Energieversorgungsnetze ist eine möglichst genaue Kenntnis der momentan und zukunftig in dem Netz an verschiedenen Abschnitten auftretenden Lastflusse notwendig. Bei Kenntnis dieser Lastflüs- se können nämlich Erzeugungs-, Ubertragungs- und Verteilungskapazitäten, die für Bereitstellung und zum Transport der von unterschiedlichen elektrischen Verbrauchern benotigten elektrischen Energiemengen erforderlich sind, eingestellt und geplant werden. Außerdem können die Lastflusse in dem elektri- sehen Energieversorgungsnetz derart gesteuert werden, dass eine möglichst gleichmaßige Auslastung des Energieversorgungsnetzes vorhanden ist, so dass an keiner Stelle des elektrischen Energieversorgungsnetzes Überlastungen auftreten .In the control and monitoring of electrical power grids the most accurate knowledge of the current and future occurring in the network at different sections load flows is necessary. Namely, knowing these load flows, production, transmission and distribution capacities required for providing and transporting the quantities of electrical energy required by different electrical consumers can be set and planned. In addition, the load flows can be controlled in the electrical power supply network such that a gleichmaßige as possible utilization of the power supply network is present, so that no overloads occur at any point of the electrical power grid.
Insbesondere in elektrischen Energieverteilungsnetzen, also denjenigen Abschnitten der Energieversorgungsnetze, die zur Verteilung der elektrischen Energie an die jeweiligen Endverbraucher eingerichtet sind, befinden sich jedoch nur an vergleichsweise wenigen ausgewählten Messstellen Messgerate, die Messwerte liefern können, die zur Ermittlung genauer Aus¬ sagen über den jeweiligen Zustand der Lastflusse in dem elektrischen Energieversorgungsnetz herangezogen werden können. Die Betreiber der elektrischen Energieversorgungsnetze sind daher darauf angewiesen, momentane und zukunftige Lastflusse in einzelnen Abschnitten des elektrischen Energiever¬ sorgungsnetzes anhand sogenannter „Lastprofile" abzuschätzen, wobei diese Lastprofile für unterschiedliche elektrische Verbraucher und für bestimmte Zeiten wahrscheinlich auftre- tende Lastflusse angeben. So bestehen beispielsweise Lastprofile, die ein Verbrauchsverhalten elektrischer Energie von Privathaushalten, Bürogebäuden, Sportstatten, öffentlichen Einrichtungen und verschiedenen Industrieanlagen angeben. Je nach Art des elektrischen Verbrauchers gibt das Lastprofil die zu einer bestimmten Zeit wahrscheinlich benotigte Energieleistung zur Deckung des Energiebedarfs des jeweiligen elektrischen Verbrauchers an. Diese Lastprofile können bei- spielsweise abhangig von der jeweiligen Tageszeit (z.B. Tag, Nacht, bestimmte Stunden mit hohem bzw. niedrigem Energiebedarf) , einem bestimmten Wochentag (z.B. Werktage, Wochenende, Feiertage, spezielle Tage mit hohem bzw. niedrigem Energiebedarf) oder der Jahreszeit (z.B. Sommer, Winter) sein.However, in particular in electrical energy distribution networks, ie those sections of the energy supply networks which are set up for distributing the electrical energy to the respective end users, measuring devices which can provide measured values which determine precise out ¬ statements over the respective ones are only at comparatively few selected measuring points Condition of the load flow can be used in the electrical energy supply network. The operator of the electrical power supply networks rely on to assess current and zukunftige load river in some sections of the electrical Energiever ¬ supply network on the basis of so-called "load profiles" Therefore, these load profiles for different electrical loads and for certain times probably occurring specify tend load river. For example, there Load profiles that indicate the consumption behavior of electrical energy of private households, office buildings, sports facilities, public facilities and various industrial installations in the manner of the electrical load, the load profile indicates the power output likely to be required at a particular time to meet the energy needs of the particular electrical load. These load profiles may, for example, depend on the particular time of day (eg day, night, certain hours with high or low energy demand), a specific weekday (eg weekdays, weekends, public holidays, special days with high or low energy requirements) or the season be (eg summer, winter).
Die zur Ermittlung der Lastflύsse verwendeten Lastprofile werden üblicherweise statistisch aus dem in der Vergangenheit ermittelten Energieverbrauchsverhalten der jeweiligen elektrischen Endverbraucher sowie aus Erfahrungswerten ermittelt und statisch in einem Leit- und Steuersystem des elektrischen Energieversorgungsnetzes festgelegt. Die anhand der Lastprofile ermittelten Lastflusse stimmen daher nie hundertprozentig mit den tatsachlichen Lastflussen in dem elektrischen Energieversorgungsnetz uberein. Hinzu kommt, dass nicht nur ein Energieverbrauchsverhalten der elektrischen Energieverbraucher zu berücksichtigen ist, es können auch Einspei- sungen kleinerer dezentraler Energieerzeugungseinheiten in das elektrische Energieversorgungsnetz auftreten (beispielsweise Einspeisungen überschüssiger Energie aus elektrischen Fotovoltaiksystemen) , die eine Veränderung der Lastflusse in dem elektrischen Energieversorgungsnetz hervorrufen.The load profiles used to determine the load flows are usually determined statistically from the energy consumption behavior of the respective electrical end users determined in the past, as well as from empirical values and determined statically in a control and control system of the electrical power supply network. The load flows determined on the basis of the load profiles therefore never agree wholly with the actual load flows in the electrical energy supply network. In addition, not only is the energy consumption behavior of the electrical energy consumers to be taken into account, it can also feeds smaller decentralized power generation units occur in the electrical energy grid (for example, inputs of excess energy from electric photovoltaic systems), which cause a change in the load flows in the electrical energy supply network.
Vergleicht man daher die durch die Lastprofile berechneten Lastflusse mit an speziellen ausgewählten Messstellen des elektrischen Energieversorgungsnetz messtechnisch bestimmten Lastflussen, so werden üblicherweise Abweichungen auftreten.Therefore, if one compares the load flows calculated by the load profiles with load flows determined at specific selected measuring points of the electrical energy supply network, deviations will usually occur.
Die Betreiber elektrischer Energieversorgungsnetze sind daher dazu übergegangen, anhand der an den ausgesuchten Messstellen ermittelten tatsachlichen Lastflusse eine Skalierung der einzelnen Lastprofile unter Berücksichtigung der Netzkonfiguration und heuristischer Überlegungen vorzunehmen. Dies erfordert jedoch einen vergleichsweise hohen Aufwand zur Ermitt- lung der Skalierungsfaktoren. Außerdem muss bei einer Veränderung einer Netzkonfiguration eine Neuberechnung der Skalierungsfaktoren vorgenommen werden.The operators of electric power grids have therefore started to scale the individual load profiles, taking into account the network configuration and heuristic considerations, on the basis of the actual load flows determined at the selected measuring points. However, this requires a comparatively high level of effort to investigate scaling factors. In addition, if you change a network configuration, you must recalculate the scaling factors.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung elektrischer Lastflusse in einem elektrischen Energieversorgungsnetz anzugeben, bei dem mit vergleichsweise geringem Aufwand Lastflusse ermittelt werden können, die möglichst genau mit den tatsachlichen Lastflussen in dem elekt- rischen Energieversorgungsnetz übereinstimmen, ohne die Anzahl der im Energieversorgungsnetz installierten Messgeräte erhohen zu müssen.The invention is therefore based on the object of specifying a method for determining electrical load flows in an electrical energy supply network, in which load flows can be determined with comparatively little effort, which correspond as exactly as possible to the actual load flows in the electrical energy supply network, without the number of to increase meters installed in the energy supply network.
Zur Losung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur Ermittlung elektrischer Lastflusse in einem elektrischen Energieversorgungsnetz vorgeschlagen, bei dem unter Verwendung einzelnen Abschnitten des Energieversorgungsnetzes zugeordneter Lastprofile angenommene Lastflüsse in dem Energieversorgungsnetz berechnet werden, wobei die Lastprofile zeitabhängige Lastflusse in ihrem jeweiligen Teil des Energieversorgungsnetzes angeben.To solve this problem, a method for determining electrical load fluxes in an electrical energy supply network is proposed in which load currents assumed in the energy supply network are calculated using individual sections of the energy supply network, the load profiles indicating time-dependent load flows in their respective part of the energy supply network.
An zumindest einer Messstelle werden in dem Energieversorgungsnetz einen tatsachlichen Lastfluss an der zumindest einen Messstelle angebende Messwerte aufgenommen und es wird durch Vergleich des tatsachlichen Lastflusses an der zumindest einen Messstelle mit einem anhand der angenommenen Lastflusse für die zumindest eine Messstelle berechneten Lastflusses eine dynamische Anpassung der Lastprofile vorgenommen, indem jeweils zumindest ein von jedem bisher verwendeten Lastprofil abgeleitetes modifiziertes Lastprofil gebildet wird und anhand der so gebildeten modifizierten Lastprofile für die zumindest eine Messstelle ein Lastfluss berechnet wird. Diejenigen modifizierten Lastprofile werden anstelle der bisher verwendeten Lastprofile für zukunftige Ermittlun- gen der Lastflusse in dem Energieversorgungsnetz verwendet, für die die geringste Abweichung des Lastflusses von dem tatsachlichen Lastfluss an der zumindest einen Messstelle festgestellt wird. Zur Bestimmung der modifizierten Lastprofile kann beispielsweise ein mathematisches Optimierungsverfahren eingesetzt werden .At at least one measuring point, an actual load flow at the at least one measuring point is recorded in the energy supply network and a dynamic adaptation of the load profiles is determined by comparing the actual load flow at the at least one measuring point with a load flow calculated on the basis of the assumed load flow for the at least one measuring point carried out by each of at least one of each load profile previously used derived modified load profile is formed and calculated on the basis of the modified load profiles for the at least one measuring point, a load flow is calculated. Those modified load profiles are used instead of the previously used load profiles for future determinations of the load flows in the energy supply network, for which the smallest deviation of the load flow from the actual load flow at the at least one measuring point is determined. For example, a mathematical optimization method can be used to determine the modified load profiles.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemaßen Verfahrens besteht einerseits darin, dass keine statisch definierten Lastprofile verwendet werden und damit eine dynamische Anpassung der Lastprofile an sich änderndes Verbraucher- und/oder Ein- speisungsverhalten der einzelnen elektrischen Verbraucher erfolgen kann. Außerdem kann hierdurch eine Anpassung an sich verändernde Netzkonfigurationen stattfinden. Andererseits ist zur Durchfuhrung dieses Verfahrens eine vorherige, mit großem Aufwand verbundene Ermittlung von konkreten Lastprofilen und Skalierungsfaktoren nicht notwendig, da die Lastprofile selbst dynamisch verändert werden.On the one hand, the particular advantage of the method according to the invention is that no statically defined load profiles are used, and thus dynamic adaptation of the load profiles to changing consumer and / or feed behavior of the individual electrical consumers can take place. In addition, this can be done to adapt to changing network configurations. On the other hand, in order to carry out this method, it is not necessary to carry out a previous determination of concrete load profiles and scaling factors associated with great expense, since the load profiles themselves are changed dynamically.
Vorteilhafterweise kann zur Bildung der modifizierten Lastprofile eine mathematische Evolutionsstrategie verwendet wer- den. Der Vorteil einer solchen Evolutionsstrategie besteht unter Anderem darin, dass auf eine geschlossene Formulierung eines Optimierungsproblems verzichtet werden kann. Es ist vielmehr ausreichend, anhand vorgegebener Algorithmen zur Lastflussberechnung in elektrischen Energieversorgungsnetzen und der vorhandenen Messwerte die Qualität der modifizierten Lastprofile zu bewerten und die besten Lastprofile für die nächsten Berechnungsvorgange auszuwählen.Advantageously, a mathematical evolution strategy can be used to form the modified load profiles. The advantage of such an evolutionary strategy is, among other things, that it is possible to dispense with a closed formulation of an optimization problem. On the contrary, it is sufficient to evaluate the quality of the modified load profiles and to select the best load profiles for the next computation processes by means of given algorithms for load flow calculation in electrical energy supply networks and the existing measured values.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemaßen Verfahrens besteht darin, dass zur Auswahl der für zukunftige Ermittlungen der Lastflusse in dem Energieversorgungsnetz zu verwendenden modifizierten Lastprofile auch geprüft wird, ob die modifizierten Lastprofile zu Verletzungen von Grenzwerten in dem Energieversorgungsnetz fuhren, und nur solche modifi- zierten Lastprofile ausgewählt werden, die zu den geringsten Verletzungen von Grenzwerten fuhren. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Lastprofile zur Berechnung der Lastflüsse akzeptiert werden, die zwar mathematisch eine Lösung des Optimierungsproblems darstellen, aber zu einer Verletzung physikalisch vorgegebener Grenzwerte des elektrischen Energieversorgungsnetzes - wie beispielsweise maximal zulässigen Strömen oder einzuhaltenden Spannungsbandern - fuhren wurden. Solche modifizierten Lastprofile wurden sozusagen mit einem niedrigen Qualitatswert bewertet und nicht für zukunftige Ermittlungen der Lastflusse in dem elektrischen Energieversorgungsnetz herangezogen werden.A further advantageous development of the method according to the invention consists in that, in order to select the modified load profiles to be used for future determinations of the load flows in the energy supply network, it is also checked whether the modified load profiles lead to violations of limit values in the energy supply network, and only those modified load profiles which lead to the least violation of limit values. In this way it can be prevented that load profiles are accepted for the calculation of the load flows, which mathematically a solution of the optimization problem, but to a violation of physically prescribed limits of the electrical energy supply network - such as maximum allowable currents or voltage bands to be observed - drove. Such modified load profiles have been evaluated with a low quality value, so to say, and are not used for future determinations of the load flows in the electrical energy supply network.
Eine weitere vorteilhafte Ausfuhrungsform des erfindungsgema- ßen Verfahrens sieht vor, dass das Verfahren so oft wiederholt wird, bis die Abweichungen zwischen dem unter Verwendung der modifizierten Lastprofile bestimmten Lastfluss an der zumindest einen Messstelle und dem anhand der Messwerte be- stimmten tatsachlichen Lastfluss an der Messstelle einen vorgegebenen ersten Schwellenwert unterschreitet. Auf diese Weise kann eine standige dynamische Anpassung der zur Berechnung der Lastflusse verwendeten Lastprofile an die tatsachlichen durch Messung bestimmten Lastflusse stattfinden, bis die Ab- weichungen akzeptierbar gering sind.A further advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the method is repeated until the deviations between the load flow at the at least one measuring point determined using the modified load profiles and the actual load flow at the measuring point determined on the basis of the measured values falls below a predetermined first threshold. In this way, a continuous dynamic adaptation of the load profiles used to calculate the load flow to the actual load flow determined by measurement can take place until the deviations are acceptably low.
Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass das Verfahren so oft wiederholt wird, bis die Änderung der Abweichungen zwischen dem unter Verwendung der modifizierten Lastprofile bestimmten Lastfluss an der zumindest einen Messstelle und dem anhand der Messwerte bestimmten tatsachlichen Lastfluss an der Messstelle einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert unterschreitet. In diesem Fall wird das Optimierungsverfahren dann abgebrochen, wenn nur noch kleine Verbesserungen zwi- sehen einzelnen Generationen von modifizierten Lastprofilen auftreten .Alternatively, it can also be provided that the method is repeated until the change in the deviations between the load flow at the at least one measuring point determined using the modified load profiles and the actual load flow at the measuring point determined on the basis of the measured values falls below a predetermined second threshold value , In this case, the optimization process is aborted when only small improvements between individual generations of modified load profiles occur.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausfuhrungsbeispielen naher erläutert . Hierzu zeigenIn the following the invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments. Show this
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines elektrischen Energieversorgungsnetzes und Figur 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrensfließbildes zur Erläuterung eines Verfahrens zur Ermittlung elektrischer Lastflusse in einem elektrischen Energieversorgungsnetz .Figure 1 is a schematic representation of a portion of an electrical energy supply network and Figure 2 is a schematic representation of a process flow diagram for explaining a method for determining electrical load flow in an electrical energy supply network.
Figur 1 zeigt einen Abschnitt 10 eines im Weiteren nicht näher dargestellten Energieversorgungsnetzes. Der lediglich beispielhaft dargestellte Abschnitt 10 des elektrischen Energieversorgungsnetzes umfasst eine erste Sammelschiene 11, bei der es sich beispielsweise um eine Sammelschiene einesFIG. 1 shows a section 10 of a power supply network not further described below. The section 10 of the electrical power supply network shown only by way of example comprises a first busbar 11, which is, for example, a busbar of a
110 kV-Energieubertragungsnetzes handeln kann. Der Abschnitt 10 des elektrischen Energieversorgungsnetzes weist ferner eine zweite Sammelschiene 12 auf, bei der es sich beispielsweise um eine Sammelschiene eines 10 kV-Verteilnetzes, bei- spielsweise zur Verteilung elektrischer Energie innerhalb eines stadtischen Gebietes, handeln kann. Die zweite Sammelschiene 12 steht mit der ersten Sammelschiene 11 über eine Transformatorstation 13 in Verbindung, in der eine Umsetzung der elektrischen Energie von der hohen Spannungsebene (110 kV) auf die niedrigere Spannungsebene (10 kV) vorgenommen wird.110 kV energy transmission network can act. The section 10 of the electrical energy supply network also has a second busbar 12, which may be, for example, a busbar of a 10 kV distribution network, for example for the distribution of electrical energy within a municipal area. The second bus bar 12 is connected to the first bus bar 11 via a transformer station 13 in which a conversion of the electrical energy from the high voltage level (110 kV) to the lower voltage level (10 kV) is made.
Von der zweiten Sammelschiene 12 gehen Abzweige 14, 15 und 16 ab, über die elektrische Endverbraucher 17a, 17b, 17c und 17d mit elektrischer Energie versorgt werden. Der Abzweig 15 teilt sich zudem in zwei Teilabzweige 15a und 15b auf, über die die Endverbraucher 17b und 17c über den Abzweig 15 mit der zweiten Sammelschiene 12 verbunden sind.From the second busbar 12 go off branches 14, 15 and 16, are supplied via the electrical end consumers 17a, 17b, 17c and 17d with electrical energy. The branch 15 is also divided into two branch branches 15a and 15b, via which the end consumers 17b and 17c are connected via the branch 15 to the second busbar 12.
Neben dem Energiebezug durch die Abzweige 14 bis 16 ist es auch möglich, dass die elektrischen Endverbraucher 17a bis 17d über diese Abzweige 14 bis 16 überschüssige elektrische Energie aus Eigenerzeugung (beispielsweise elektrische Energie, die mit einem Blockheizkraftwerk oder einer Photovol- taikanlage erzeugt wird) in das elektrische Energieversorgungsnetz einspeisen. Konkret kann es sich beispielsweise bei dem elektrischen Endverbraucher 17a um eine Wohnhaussiedlung, bei den elektrischen Endverbrauchern 17b und 17c um Gewerbekunden und bei dem elektrischen Endverbraucher 17d um ein Bürohaus handeln. Selbstverständlich können auch andere und/oder zusatzliche elektrische Energieverbraucher vorgesehen sein, einige Beispiele weiterer elektrischer Energieverbraucher sind Sportstatten, öffentliche Einrichtungen, Einkaufszentren und landwirtschaftliche Betriebe.In addition to the energy supply through the branches 14 to 16, it is also possible that the electrical end consumers 17a to 17d via these branches 14 to 16 excess electrical energy from self-generation (for example, electrical energy that is generated with a cogeneration plant or a photovoltaic system) in feed in the electrical energy supply network. Concretely, for example, the electrical end user 17a may be a housing estate, the end consumers 17b and 17c may be commercial customers, and the end electrical consumer 17d may be an office building. Of course, other and / or additional electrical energy consumers may be provided, some examples of other electrical energy consumers are sports facilities, public facilities, shopping centers and farms.
Zur Steuerung und Überwachung der elektrischen Lastflüsse in dem elektrischen Energieversorgungsnetz ist eine Netzleitstelle 18 vorgesehen. Die Netzleitstelle 18 erhalt von an ausgewählten Messstellen Ml und M2 vorgesehenen Messgeräten 19a und 19b Messwerte, die eine Angabe der Lastflüsse an der jeweiligen Messstelle Ml bzw. M2 geben. Hierzu können die Messgerate 19a bzw. 19b beispielsweise Messgroßen wie Wirk- und/oder Blindleistungen, Strome, Spannungen oder Spannungswinkel an ihrer Messstelle Ml bzw. M2 ermitteln und entspre- chende Messwerte an die Netzleitstelle 18 übertragen.For controlling and monitoring the electrical load flows in the electrical energy supply network, a network control center 18 is provided. The network control center 18 receives measured values 19 a and 19 b provided at selected measuring points M 1 and M 2, which give an indication of the load flows at the respective measuring point M 1 or M 2. For this purpose, the measuring devices 19a or 19b can, for example, determine measured quantities such as active and / or reactive powers, currents, voltages or voltage angles at their measuring point M1 or M2 and transmit corresponding measured values to the network control point 18.
Da mit Messstellen Ml und M2 nur an verhältnismäßig wenigen ausgewählten Orten in dem elektrischen Energieversorgungsnetz eine explizite Messung möglich ist, kann die Netzleitstelle 18 nicht allein aufgrund der vorhandenen Messwerte eine voll- standige Übersicht aller in dem elektrischen Energieversorgungsnetz stattfindenden Lastflusse bestimmen. Da eine voll- standige messtechnische Abdeckung des elektrischen Energieversorgungsnetzes nur mit vergleichsweise hohem Installati- onsaufwand und hohen Kosten zu bewerkstelligen wäre, greifen die Energieversorgungsunternehmen üblicherweise auf sogenannte Lastprofile zurück, in denen für verschiedene Typen von elektrischen Endverbrauchern ein übliches Nutzungs- bzw. Ein- speisungsverhalten elektrischer Energie für bestimmte Tages- Zeiten, Wochentage und Jahreszeiten festgelegt ist.Since an explicit measurement is only possible with measuring points M1 and M2 at comparatively few selected locations in the electrical energy supply network, the network control center 18 can not determine a complete overview of all load flows taking place in the electrical energy supply network on the basis of the existing measured values alone. Since a complete metrological coverage of the electrical energy supply network would only have to be accomplished with comparatively high installation costs and high costs, the energy supply companies usually fall back on so-called load profiles, in which a different usage or feed behavior for different types of electrical end consumers electrical energy for certain times of the day, weekdays and seasons.
Generell lasst sich sagen, dass in einem Energieversorgungsnetz verschiedene Kundengruppen, d.h. verschiedene Typen von Endverbrauchern, vorhanden sind, die ein relativ ahnliches Verbrauchsverhalten zeigen. Beispiele für solche Kundengruppen sind Haushaltskunden, Gewerbekunden und Landwirtschaftskunden. In Figur 1 sind diese Kundengruppen als Endverbrau- eher 17a bis 17d angedeutet. Jeder dieser Endverbraucher 17a bis 17d lasst sich durch ein typisiertes Lastprofil beschreiben .In general it can be said that in a power supply network different customer groups, ie different types of End consumers, are present, which show a relatively similar consumption behavior. Examples of such customer groups are household customers, commercial customers and agricultural customers. In FIG. 1, these customer groups are indicated as end consumers 17a to 17d. Each of these end consumers 17a to 17d can be described by a typified load profile.
Bei dem Beispiel gemäß Figur 1 liegt folglich für den End- Verbraucher 17a ein Lastprofil 20a vor, das dem üblichen zeitabhängigen Nutzungs- bzw. Einspeisungsverhalten einer Wohnhaussiedlung bestimmter Große angibt. Ebenso liegen für die Endverbraucher 17b, 17c und 17d Lastprofile 20b, 20c und 2Od vor, die ein übliches Nutzungsverhalten für Gewerbebe- triebe und Bürogebäude angeben. Unter Verwendung der Lastprofile 20a bis 2Od kann die Netzleitstelle 18 bei Kenntnis der Topologie des Abschnitts 10 des elektrischen Energieversorgungsnetzes und unter Verwendung für den Fachmann gelaufiger Berechnungsalgorithmen für Lastflusse in elektrischen Ener- gieversorgungsnetzen die Lastflusse in dem Abschnitt 10 des elektrischen Energieversorgungsnetz berechnen, die sich ergeben wurden, wenn das Nutzungs- bzw. Einspeisungsverhalten der Endverbraucher 17a bis 17d exakt den angenommenen Lastprofilen entsprechen wurde. In diesem angenommenen Spezialfall mussten folglich anhand der Lastprofile 20a bis 2Od für die ausgewählten Messstellen Ml und M2 im Rahmen der Messgenauigkeit dieselben Lastflusse bestimmt werden, wie sie auch durch die Messungen der tatsachlichen Lastflusse durch die Messgerate 19a und 19b angegeben werden.In the example according to FIG. 1, therefore, there is a load profile 20a for the end consumer 17a, which indicates the particular time-dependent use or feed behavior of a housing estate of a specific size. Likewise, load profiles 20b, 20c and 20d exist for the end users 17b, 17c and 17d, which indicate a typical usage behavior for commercial operations and office buildings. Utilizing the load profiles 20a to 2Od, the network control center 18, knowing the topology of section 10 of the electrical power grid and using well-known load flow calculation algorithms in electrical energy supply networks, can calculate the load flows in section 10 of the electrical grid that result were when the use or feed behavior of the end user 17a to 17d exactly correspond to the assumed load profiles. In this assumed special case, therefore, the same load flows had to be determined on the basis of the load profiles 20a to 2Od for the selected measuring points M1 and M2 within the measuring accuracy, as they are also indicated by the measurements of the actual load flows by the measuring devices 19a and 19b.
Üblicherweise lasst sich jedoch das Nutzungs- bzw. Einspeisungsverhalten der einzelnen Endverbraucher nicht exakt durch statisch vorgegebene Lastprofile angeben, so dass sich Abweichungen zwischen den anhand der Lastprofile berechneten Last- flussen an den Messstellen Ml und M2 und den tatsachlich durch Messung bestimmten Lastflussen ergeben werden. Im Folgenden soll daher ein Verfahren beschrieben werden, mit dem die Lastprofile dynamisch an die jeweiligen tatsachlichen Zustande in dem Abschnitt 10 des elektrischen Energieversorgungsnetzes angepasst werden können.Usually, however, the usage or feed-in behavior of the individual end users can not be specified exactly by statically predefined load profiles, so that deviations will result between the load flows calculated on the basis of the load profiles at the measuring points M1 and M2 and the actual load flows determined by measurement. In the following, therefore, a method is to be described with which the load profiles can be adapted dynamically to the respective actual states in the section 10 of the electrical energy supply network.
Hierzu werden zunächst anhand der vorgegebenen Lastprofile 20a bis 2Od für die Messstellen Ml und M2 bestimmte angenommene Lastflusse mit den dort auftretenden messtechnisch bestimmten tatsächlichen Lastflussen verglichen. Sollten sich Unterschiede ergeben, so werden an den Lastprofilen 20a bisFor this purpose, first of all, on the basis of the predetermined load profiles 20a to 2Od for the measuring points M1 and M2, certain assumed load flows are compared with the actual measured load flows occurring there by measurement. Should differences arise, then the load profiles 20a to
2Od Änderungen vorgenommen, so dass sich hieraus modifizierte Lastprofile ergeben. Dieser Vorgang kann beliebig oft durchgeführt werden, so dass sich eine gewisse Menge modifizierter Lastprofile für jedes der Lastprofile 20a bis 2Od ergeben. Anhand aller hierdurch erzeugten modifizierten Lastprofile können nun wiederum die angenommenen Lastflüsse für die Messstellen Ml und M2 in der Art berechnet werden. Schließlich werden aus der Menge modifizierter Lastprofile diejenigen Lastprofile ausgewählt, anhand derer sich an den Messstellen Ml und M2 Lastflusse ergeben, die die geringsten Abweichungen von den durch Messungen ermittelten tatsachlichen Lastflussen aufweisen .2Od changes made so that this results in modified load profiles. This process can be performed as often as desired, resulting in a certain amount of modified load profiles for each of the load profiles 20a to 2Od. On the basis of all modified load profiles generated in this way, the assumed load flows for the measuring points M1 and M2 can again be calculated in this way. Finally, from the set of modified load profiles, those load profiles are selected on the basis of which load flows result at the measuring points M1 and M2, which have the smallest deviations from the actual load flows determined by measurements.
Zur Auswahl derjenigen besten modifizierten Lastprofile kann beispielsweise folgende zu optimierende Zielfunktion ausgewertet werden:To select the best modified load profiles, for example, the following objective function to be optimized can be evaluated:
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0001
Dabei bedeuten in Gleichung (1)In equation (1)
M: Anzahl der betrachteten Messstellen; m: Laufindex der Messstellen M; f: Messwert an der jeweiligen Messstelle; s : Vektor der Optimierungsvariablen des Lastprofils; F: Funktion, die den Vektor der Optimierungsvariablen auf den entsprechenden Messwert f abbildet; und w: optionaler Gewichtungsfaktor.M: number of measuring points considered; m: running index of the measuring points M; f: measured value at the respective measuring point; s: vector of the optimization variable of the load profile; F: function that maps the vector of the optimization variable to the corresponding measured value f; and w: optional weighting factor.
Gleichung (1) stellt eine sogenannte „Straf-Funktion" dar, die jegliche Abweichungen durch Quadrierung überbewertet und somit Losungen mit großen Abweichungen einen überdurchschnittlich hohen Zahlenwert (= niedriger Qualitatswert) und Losungen mit kleinen Abweichungen einen vergleichsweise niedrigen Zahlenwert (hoher Qualitatswert) zuordnet.Equation (1) represents a so-called "penalty function", which overvalues any deviations by squaring and thus assigns solutions with large deviations an above-average numerical value (= low quality value) and solutions with small deviations a comparatively low numerical value (high quality value).
Konkret wird gemäß Gleichung (1) jedes Lastprofil als einConcretely, according to equation (1), each load profile is considered to be one
Vektor s angesehen, der Stutzstellen der einzelnen Lastprofile sowie Skalierungswerte, mit denen die jeweiligen Stützstellen entsprechend skaliert werden können, umfasst. Hierbei geben die Stutzstellen sozusagen das Basis-Lastprofil für ei- nen bestimmten Endverbrauchertypen an. Die Skalierungswerte werden benotigt, weil an den einzelnen Entnahmepunkten in dem Energieversorgungsnetz unterschiedlich viele dieser Endverbrauchertypen mit unterschiedlich hohen Energieverbrauchen angeschlossen sein kon- nen.Vector s considered, the bottlenecks of the individual load profiles and scaling values, with which the respective nodes can be scaled accordingly includes. In this case, the support points specify, so to speak, the basic load profile for a specific end user type. The scaling values are needed because different numbers of these end-user types with different levels of energy consumption can be connected to the individual removal points in the energy supply network.
Anhand dieser die Lastprofile angebenden Vektoren s können unter Verwendung einer sich aus üblichen Netzberechnungsalgorithmen und der Netztopologie ergebenden Funktion F\s) ange- nommene Lastflusse charakterisierende Werte ermittelt werden, die mit den Messwerten f an den entsprechenden Messstellen (gemäß Figur 1 den Messstellen Ml und M2 ) in dem Abschnitt 10 des elektrischen Energieversorgungsnetzes verglichen werden können. Wie bereits erwähnt, können als Messwerte f beliebige zur Charakterisierung von Lastflussen verwendbare Messgrößen verwendet werden, beispielsweise Wirk- und/oder Blindleistungen, Strömen, Spannungen oder Spannungswinkel.On the basis of these vectors s representing the load profiles, it is possible to determine values of accepted load flows using a load flow which results from conventional network calculation algorithms and the network topology, which values are associated with the measured values f at the corresponding measuring points (according to FIG M2) in the section 10 of the electrical energy supply network can be compared. As already mentioned, measured values which can be used for characterizing load flows can be used as measured values f, for example effective and / or reactive powers, currents, voltages or voltage angles.
Diejenigen modifizierten Lastprofile, die hinsichtlich der Lastflusse über die Gesamtheit der Messstellen in dem betrachteten Abschnitt des elektrischen Energieversorgungsnetzes die geringsten Abweichungen von den tatsachlichen Messwerten ergeben, werden daraufhin als zukunftig zu verwendende Lastprofile 20a bis 2Od den Endverbrauchern 17a bis 17d zugeordnet und dienen bei Bedarf in weiteren Optimierungsdurchlaufen als Grundlage zur Bildung weiterer modifizierter Lastprofile .Those modified load profiles which give the smallest deviations from the actual measured values with regard to the load flow over the entirety of the measuring points in the relevant section of the electrical energy supply network, are then to be used as future-oriented Load profiles 20a to 2Od are assigned to the end consumers 17a to 17d and, if necessary, serve as further basis for the formation of further modified load profiles in further optimization runs.
Um zu verhindern, dass solche modifizierten Lastprofile für zukunftige Berechnungen verwendet werden, die zwar rein mathematisch eine optimierte Losung beschreiben, aber den physikalischen Gegebenheiten des elektrischen Energieversor- gungsnetzes nicht entsprechen, kann die Zielfunktion gemäßIn order to prevent such modified load profiles from being used for future calculations which, although purely mathematical, describe an optimized solution but do not correspond to the physical conditions of the electrical energy supply network, the objective function can be determined according to
Gleichung (1) um einen Verletzungsterm erweitert werden, wodurch sich eine erweitere Zielfunktion gemäß Gleichung (2) ergibt :Equation (1) can be extended by one violation term, resulting in an extended objective function according to equation (2):
M 1 Ii i ∑(fm-F,M)2 +∑(sr-Gr(s))2 >min (2) m=\ W. WM 1 I i Σ (f m -F, M) 2 + Σ (s r -G r (s)) 2 > min (2) m = \ W. W
Hierbei bedeuten die zusatzlich verwendeten Bestandteile:In this case, the additional components used mean:
R: Anzahl der verletzten Nebenbedingungen; r: Laufindex der verletzten Nebenbedingungen; g: Grenzwert einer Nebenbedingung; undR: number of injured constraints; r: running index of injured constraints; g: limit of a constraint; and
G: Funktion, die den Vektor der Optimierungsvariable s auf die entsprechende Nebenbedingung abbildet.G: Function that maps the vector of the optimization variable s to the corresponding constraint.
Als Nebenbedingungen können beispielsweise maximale Strome in den Abzweigen 14, 15 und 16 oder auf den Sammelschienen 11 und 12 sowie einzuhaltende Spannungsbander auf den Sammelschienen (beispielsweise 110 kV auf der ersten Sammelschiene 11 und 10 kV auf der zweiten Sammelschiene 12) verwendet wer- den. Unter Verwendung der erweiterten Zielfunktion gemäßAs secondary conditions, for example, maximum currents in the branches 14, 15 and 16 or on the busbars 11 and 12 and voltage bands to be maintained on the busbars (for example 110 kV on the first busbar 11 and 10 kV on the second busbar 12) can be used. Using the advanced objective function according to
Gleichung (2) können solche Lastprofile, bei denen sich vergleichsweise große Verletzungen der vorgegebenen Grenzwerte bestimmter Nebenbedingungen ergeben, von vornherein von der Verwendung zukunftiger Lastprofile ausgeschlossen werden, da sie durch den hinzugekommenen Verletzungsterm eine vergleichsweise schlechte Bewertung erhalten werden. Diejenigen modifizierten Lastprofile, die der erweiterten Zielfunktion gemäß Gleichung (2) am besten gerecht werden, werden als Lastprofile für die zukünftige Ermittlung der Lastflusse in dem elektrischen Energieversorgungsnetz verwen- det.Equation (2) allows such load profiles, which result in comparatively large violations of the specified limits of certain secondary conditions, to be excluded from the outset from the use of future load profiles, since they are given a comparatively poor rating by the added infringement term. Those modified load profiles which best meet the extended objective function according to equation (2) are used as load profiles for the future determination of the load flows in the electrical energy supply network.
Das beschriebene Verfahren kann so häufig wiederholt werden, bis sich durch ständige Modifikation der bisher verwendeten Lastprofile solche Lastprofile ergeben, die kleine Abweichun- gen von den durch Messung bestimmten tatsachlichen Lastprofilen oder nur geringe Verbesserungen gegenüber den Vorgangerlastprofilen ergeben. Durch die Möglichkeit einer fortdauernden dynamischen Anpassung kann eine Adaption der Lastprofile auch an verändernde Topologiebedingungen des Energieversor- gungsnetzes oder zeitlich schwankende dezentrale Energieeinspeisungen von den Endverbrauchern in ihre jeweiligen Abzweige erfolgen.The described method can be repeated so often, that by constant modification of the previously used load profiles such load profiles result, which result in small deviations from the actual load profiles determined by measurement or only small improvements compared to the loader profiles. Due to the possibility of a continuous dynamic adaptation, the load profiles can also be adapted to changing topology conditions of the energy supply network or time-varying decentralized energy feeds from the end consumers into their respective branches.
Zur Erzeugung der modifizierten Lastprofile bietet sich die Verwendung mathematischer Evolutionsstrategien an. Im Allgemeinen werden Optimierungsprobleme mit mathematischen Verfahren aus dem Gebiet der Optimalplanung gelost, z.B. mit der dynamischen Programmierung, der Lagrang ' sehen Relaxation oder der gemischt-ganzzahlig linearen Optimierung. Diese Optimie- rungsverfahren setzen allerdings eine geschlossene und ange- passte Formulierung des Optimierungsproblems voraus, die häufig entweder sehr aufwendig oder gar unmöglich ist. Weiterhin fordern diese Verfahren besondere Eigenschaften des Optimierungsproblems, die oft nicht gegeben sind, z.B. Konvexität oder die Markow'sche Eigenschaft. Aufgrund der sich im Laufe der Zeit ändernden Topologie des Energieversorgungsnetzes musste darüber hinaus das vorliegende Optimierungsproblem standig neu definiert werden, womit ein erheblicher Aufwand verbunden ist.The use of mathematical evolution strategies lends itself to generating the modified load profiles. In general, optimization problems are solved with mathematical methods from the field of optimal planning, e.g. with the dynamic programming, the Lagrang 'see relaxation or the mixed-integer linear optimization. However, these optimization procedures require a closed and adapted formulation of the optimization problem, which is often either very expensive or even impossible. Furthermore, these methods require special features of the optimization problem, which are often not given, e.g. Convexity or Markov's property. Due to the changing nature of the topology of the power grid over time, the existing optimization problem had to be constantly redefined, which is a considerable effort.
Die Idee der Evolutionsstrategien ist es daher in diesem Zusammenhang, einen Satz gegebener Lastprofile leicht zu modifizieren, unter den so entstandenen modifizierten Lastprofi- len die besten auszuwählen und als Ausgangs-Lastprofile für neue Modifikationen zu nehmen. Dieser Prozess setzt sich so lange fort, bis er das Optimum des technischen Problems findet. Das Losungsverfahren orientiert sich daher sehr stark an dem Vorbild der naturlichen Evolution.The idea of evolutionary strategies in this context is therefore to easily modify a set of given load profiles under the modified load profile Select the best ones and take as output load profiles for new modifications. This process continues until it finds the optimum of the technical problem. The solution process is therefore very strongly oriented towards the model of natural evolution.
Für den computerbasierten Einsatz werden die Losungen des Optimierungsproblems durch reellwertige Vektoren s repräsentiert. Der Evolutionsprozess beginnt bei einer Anfangsgenera- tion von Lastprofilen, die aus einer Anzahl von Vektoren besteht, den so genannten Eltern. Im ersten Schritt, der Rekombination, werden die genetischen Informationen zwei oder mehrerer Eltern miteinander kombiniert. Dies kann z.B. durch eine Mittelung der beteiligten Elternvektoren geschehen oder durch eine stuckweise Rekombination der Elterngene. Der Rekombination folgt die Mutation, bei der die einzelnen Gene der Rekombinanten leicht modifiziert werden. Nach der Generierung der für eine Population erforderlichen Anzahl an so genannten Kindern wird jeder Losungsvektor mit Hilfe einer Qualitatsfunktion, z.B. den Gleichungen (1) oder (2), bewertet. Die im Sinne der Qualitatsfunktion besten Kinder der aktuellen Generation werden zu den Eltern der nächsten Generation bestimmt. Der Evolutionsprozess setzt sich so lange fort, bis ein Abbruchkriterium erfüllt ist. Dies kann z.B. das Erreichen einer maximalen Anzahl von Generationen sein oder das Unterschreiten einer vorgegebenen Mindestverbesserung der letzten Generation.For computer-based use, the solutions of the optimization problem are represented by real-valued vectors s. The evolutionary process begins with an initial generation of load profiles that consists of a number of vectors called parents. The first step, recombination, combines the genetic information of two or more parents. This can e.g. by an averaging of the parental vectors involved or by a piecewise recombination of the parent genes. The recombination is followed by the mutation, in which the individual genes of the recombinants are slightly modified. After generating the number of so-called children required for a population, each solution vector is evaluated using a quality function, e.g. equations (1) or (2). The best children of the current generation in the sense of the quality function are designated as parents of the next generation. The evolutionary process continues until a termination criterion is met. This can e.g. reaching a maximum number of generations or falling below a predetermined minimum improvement of the last generation.
Anhand von Figur 2 soll das Verfahren zur Adaption der Last- profile nochmals erläutert werden. Figur 2 zeigt hierzu ein mathematisches Verfahrensfließbild, gemäß dem die folgenden Schritte durchgeführt werden:With reference to Figure 2, the method for adapting the load profiles will be explained again. FIG. 2 shows a mathematical process flow diagram according to which the following steps are carried out:
Gemäß einem ersten Initialisierungs-Schritt 21 „INIT" werden zunächst Startlosungen für die Lastprofile generiert, mit denen Ausgangspunkte für die Evolutionsstrategien geschaffen werden. Diese Starlosungen können entweder mit Zufallszahlen besetzt werden, falls keine weiteren Informationen vorliegen, oder bereits mit vorhandenen Lastprofilen, die zur annähernden Beschreibung der Lastflusse in dem Energieversorgungsnetz geeignet erscheinen. Dabei kann es sich beispielsweise um Lastprofile handeln, die aus Messungen vergangener Lastflusse gewonnen wurden, oder um solche, die bereits von dem Verfahren zu einem früheren Zeitpunkt berechnet wurden. Danach werden die Startlosungen der Lastflusswerte für die Skalierung bestimmt. Diese Startlosungen werden entweder mit Zufallszahlen, mit den Anschlussleistungen der Endverbraucher oder mit archivierten Daten besetzt.According to a first initialization step 21 "INIT", first load lot startup solvers are generated, which provide evolutionary strategy origins, which can be populated with random numbers if no further information is available. or already with existing load profiles that appear suitable for approximate description of the load flows in the power grid. These may, for example, be load profiles obtained from measurements of past load flows or those already calculated by the method at an earlier point in time. Thereafter, the starting loops of the load flow values for the scaling are determined. These starting solutions are filled either with random numbers, with the connected services of the end users or with archived data.
Nachdem die Startlosungen generiert wurden, findet der eigentliche Optimierungsprozess statt. Zunächst werden in einem Modifikations-Schritt 22 „MOD" modifizierte Lastprofile z.B. durch Mutation und Rekombination erzeugt.After the startup solutions have been generated, the actual optimization process takes place. First, in a modification step 22, "MOD" modified load profiles are generated, for example, by mutation and recombination.
Gemäß einem folgenden Berechnungs-Schritt 23 „CALC" werden die Ergebnisse der Lastflussbestimmungen anhand der modifizierten Lastprofile bestimmt und die Abweichungen von den Messwerten und ggf. den Nebenbedingungen z.B. gemäß Gleichungen (1) oder (2) erπu ttelt . Diese Abweichungen werden quadriert, gewichtet und addiert. Daraus ergibt sich direkt der Zielfunktionswert der betrachteten Losung, d.h. der Kombination der modifizierten Lastprofile, sodass in einem folgenden Evaluations-Schritt 24 „EVAL" die Qualität der jeweiligen Losung im Sinne der Evolutionsstrategie ermittelt werden kann.In accordance with a following calculation step 23 "CALC", the results of the load flow determinations are determined on the basis of the modified load profiles and the deviations from the measured values and, if necessary, the secondary conditions, for example, according to equations (1) or (2) ertu ttelt These deviations are squared, weighted This results directly in the objective function value of the considered solution, ie the combination of the modified load profiles, so that in a following evaluation step 24 "EVAL" the quality of the respective solution can be determined in the sense of the evolution strategy.
Alle bewerteten Losungen werden gemäß einem weiteren Schritt 25 („DEPOT") gesammelt. Gemäß Schritt 26 wird geprüft, ob ei- ne ausreichende Anzahl von Losungen (eine genügend große „Population") vorliegt, so dass eine sinnvolle Auswahl getroffen werden kann.All evaluated solutions are collected according to a further step 25 ("DEPOT"). According to step 26, it is checked whether there are a sufficient number of solutions (a sufficiently large "population") so that a meaningful selection can be made.
Gemäß einem Selektions-Schritt 27 „SEL" erfolgt die Auswahl. Die modifizierten Lastprofile mit den geringsten Zielfunktionswerten - also der höchsten Qualität - werden ausgewählt und dienen gemäß der Evolutionsstrategie als Eltern der nächsten Generation. In Schritt 28 wird das Verfahren beendet, sobald der Wert der Zielfunktion eine vorgebare Schranke unterschreitet oder die Änderungen von Generation zu Generation nur noch sehr klein ausfallen. Ansonsten werden die vorstehend beschriebenenThe selection is made according to a selection step 27 "SEL." The modified load profiles with the lowest target function values-that is, the highest quality-are selected and, according to the evolution strategy, serve as parents of the next generation. In step 28, the method is terminated as soon as the value of the objective function falls below a predetermined limit or the changes from generation to generation are only very small. Otherwise, those described above
Schritte, angefangen bei dem Modifikations-Schritt 22 wiederholt.Steps repeated from the modification step 22.
Die gefundenen Werte für die besten Vektoren s, also die besten Stützstellen der Lastprofile und ihre Skalierungsfaktoren, geben somit die beste Schätzung für das Lastverhalten zu den entsprechenden Zeitpunkten an und werden gemäß einem abschließenden Schritt 29 als zukunftig zu verwendende Lastprofile ausgewählt. Das Verfahren kann jedoch beim Auftreten signifikanter Abweichungen von den gemessenen Lastflussen oder Änderungen der Netztopologie erneut durchgeführt werden, so dass eine kontinuierliche Anpassung möglich ist.The found values for the best vectors s, ie the best interpolation points of the load profiles and their scaling factors, thus indicate the best estimate of the load behavior at the respective times and are selected according to a final step 29 as future load profiles to be used. However, if significant deviations from the measured load flows or changes in the network topology occur, the method can be carried out again so that continuous adaptation is possible.
Mit der beschriebenen Funktionsweise kann somit ein Verfahren bereitgestellt werden, das eine standige Anpassung der verwendeten Lastprofile in einem elektrischen Energieversorgungsnetz ermöglicht und hierbei auf vergleichsweise einfach zu implementierende mathematische Optimierungsvorgänge zu¬ rückgreift .Thus, with the described function, a method can be provided which allows adjustment of the stan-ended load profiles used in an electrical power supply network and in this case back accesses comparatively easy to implement mathematical optimization processes to ¬.
Die Vorteile des beschriebenen Verfahrens sind unter Anderem:The advantages of the method described are, among others:
- Eine genaue Kenntnis der Last- bzw. Erzeugungsprofile für die verschiedenen Lasttypen ist nicht erforderlich. Sie wer- den durch das Verfahren automatisch bestimmt.- A precise knowledge of the load or generation profiles for the different load types is not required. They are automatically determined by the procedure.
- Das Verfahren ist auto-adaptiv; es passt sich selbststandig an die Veränderungen des Verbraucherverhaltens bzw. Erzeugerverhaltens an. Eingriffe durch den Bediener sind nicht not- wendig. - Das Verfahren ist unabhängig von Heuristiken und kann somit einfach für verschiedene Netztypen und Netzkonfigurationen eingesetzt werden.The method is auto-adaptive; it adapts independently to changes in consumer behavior or producer behavior. Interventions by the operator are not necessary. - The method is independent of heuristics and can therefore be easily used for different network types and network configurations.
- Die Ergebnisse der Lastflussrechnung weichen nicht oder nur gering von den vorliegenden Messwerten ab. Damit sind sie für den Bediener plausibel und akzeptabel.- The results of the load flow calculation do not deviate or only slightly from the existing measured values. This makes them plausible and acceptable to the operator.
- Durch den Einsatz von Evolutionsstrategien kann auf eine geschlossene Formulierung des Optimierungsproblems verzichtet werden. Damit lassen sich für die erforderliche Lastflussberechnung Standardverfahren aus der Netzleittechnik oder der Netzplanung ohne Änderungen der Algorithmen einsetzen. Dies reduziert die Implementierungszeiten erheblich.- Through the use of evolutionary strategies can be dispensed with a closed formulation of the optimization problem. This makes it possible to use standard methods from network control or network planning without changes to the algorithms for the required load flow calculation. This significantly reduces implementation times.
- Samtliche Messgroßen, die mit Hilfe der Netzberechnung ermittelt werden, können in diesem Verfahren verwendet werden- All measured variables, which are determined with the help of the net calculation, can be used in this procedure
(z.B. Wirk- und Blindleistung, Strom, Spannung oder Spannungswinkel) . (e.g., active and reactive power, current, voltage or voltage angle).

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Ermittlung elektrischer Lastflύsse in einem elektrischen Energieversorgungsnetz, bei dem1. A method for determining electrical load flows in an electrical energy supply network, in which
- unter Verwendung einzelnen Abschnitten (10) des Energieversorgungsnetzes zugeordneter Lastprofile (20a - 2Od) angenommene Lastflusse in dem Energieversorgungsnetz berechnet werden, wobei die Lastprofile (20a - 2Od) zeitabhängige Last- flusse in ihrem jeweiligen Teil des Energieversorgungsnetzes angeben;- load flows assumed in the energy supply network using individual sections (10) of the energy supply network associated with load profiles (20a-2Od), the load profiles (20a-2Od) indicating time-dependent load flows in their respective part of the energy supply network;
- an zumindest einer Messstelle (Ml, M2) in dem Energieversorgungsnetz einen tatsachlichen Lastfluss an der zumindest einen Messstelle (Ml, M2) angebende Messwerte aufgenommen werden; und- an actual load flow at the at least one measuring point (Ml, M2) indicative measured values are recorded at at least one measuring point (Ml, M2) in the energy supply network; and
- durch Vergleich des tatsächlichen Lastflusses an der zumindest einen Messstelle (Ml, M2 ) mit einem anhand der angenommenen Lastflusse für die zumindest eine Messstelle (Ml, M2 ) berechneten Lastflusses eine dynamische Anpassung der Last- profile (20a - 2Od) vorgenommen wird, indem- By comparing the actual load flow at the at least one measuring point (Ml, M2) with a calculated on the basis of the assumed load flow for the at least one measuring point (Ml, M2) load flow dynamic adjustment of the load profiles (20a - 2Od) is made by
- jeweils zumindest ein von jedem bisher verwendeten Lastprofil (20a - 2Od) abgeleitetes modifiziertes Lastprofil gebildet wird und anhand der so gebildeten modifizierten Lastprofile für die zumindest eine Messstelle (Ml, M2 ) ein Lastfluss berechnet wird; und- In each case at least one of each load profile (20a - 2Od) previously used derived modified load profile is formed and based on the thus formed modified load profiles for the at least one measuring point (Ml, M2) a load flow is calculated; and
- diejenigen modifizierten Lastprofile anstelle der bisher verwendeten Lastprofile (20a - 2Od) für zukunftige Ermittlungen der Lastflusse in dem Energieversorgungsnetz verwendet werden, für die die geringste Abweichung des Lastflusses von dem tatsachlichen Lastfluss an der zumindest einen Messstelle (Ml, M2) festgestellt wird.- Those modified load profiles instead of the previously used load profiles (20a - 2Od) are used for future investigations of the load flow in the power grid, for which the smallest deviation of the load flow from the actual load flow at the at least one measuring point (Ml, M2) is determined.
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 - zur Bildung der modifizierten Lastprofile eine mathematische Evolutionsstrategie verwendet wird.2. The method of claim 1, wherein a mathematical evolution strategy is used to form the modified load profiles.
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, dass3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that
- zur Auswahl der für zukunftige Ermittlungen der Lastflüsse in dem Energieversorgungsnetz zu verwendenden modifizierten Lastprofile auch geprüft wird, ob die modifizierten Lastpro- file zu Verletzungen von Grenzwerten in dem Energieversorgungsnetz fuhren, und nur solche modifizierten Lastprofile ausgewählt werden, die zu den geringsten Verletzungen von Grenzwerten führen.to check whether the modified load profiles lead to violations of limit values in the energy supply network and to select only those modified load profiles which are among the least violations of limit values, in order to select the modified load profiles to be used for future determinations of the load flows in the energy supply network to lead.
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, dass4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that
- das Verfahren so oft wiederholt wird, bis die Abweichungen zwischen dem unter Verwendung der modifizierten Lastprofile bestimmten Lastfluss an der zumindest einen Messstelle (Ml, M2) und dem anhand der Messwerte bestimmten tatsachlichenthe method is repeated until the deviations between the load flow determined using the modified load profiles at the at least one measuring point (M1, M2) and the actual value determined on the basis of the measured values
Lastfluss an der Messstelle (Ml, M2 ) einen vorgegebenen ersten Schwellenwert unterschreitet.Load flow at the measuring point (Ml, M2) falls below a predetermined first threshold.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass5. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that
- das Verfahren so oft wiederholt wird, bis die Änderung der Abweichungen zwischen dem unter Verwendung der modifizierten Lastprofile bestimmten Lastfluss an der zumindest einen Messstelle (Ml, M2) und dem anhand der Messwerte bestimmten tat- sachlichen Lastfluss an der Messstelle (Ml, M2 ) einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert unterschreitet. the method is repeated until the change in the deviations between the load flow determined using the modified load profiles at the at least one measuring point (M1, M2) and the actual load flow at the measuring point (M1, M2) determined on the basis of the measured values falls below a predetermined second threshold.
PCT/EP2008/009980 2008-11-20 2008-11-20 Method for determining electrical load flows in an electrical energy supply grid WO2010057516A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2008/009980 WO2010057516A1 (en) 2008-11-20 2008-11-20 Method for determining electrical load flows in an electrical energy supply grid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2008/009980 WO2010057516A1 (en) 2008-11-20 2008-11-20 Method for determining electrical load flows in an electrical energy supply grid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010057516A1 true WO2010057516A1 (en) 2010-05-27

Family

ID=40912030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/009980 WO2010057516A1 (en) 2008-11-20 2008-11-20 Method for determining electrical load flows in an electrical energy supply grid

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2010057516A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012103904A2 (en) 2011-02-05 2012-08-09 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Method and device for determining the load flow in a power supply network
WO2012037989A3 (en) * 2010-09-24 2012-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Method for the computer-aided control of the electrical energy distribution in a decentralized energy network
EP3125397A1 (en) 2015-07-29 2017-02-01 Siemens Aktiengesellschaft Method, data processing assembly and computer program product for retrofitting an electrical energy network and method for optimizing an existing electrical energy network
EP3594702A1 (en) * 2018-07-12 2020-01-15 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for determination of parameters of a primary component of an electrical power supply network
WO2020216667A1 (en) 2019-04-26 2020-10-29 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh System for designing a low-voltage distribution network at a secondary unit substation
EP4075623A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-19 Siemens AG Österreich Method for operating an energy community

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004109914A1 (en) * 2003-06-05 2004-12-16 Enfo Broadcast As A method and a system for automatic management of demand for non-durables
US20050090995A1 (en) * 2003-10-27 2005-04-28 Itron Inc. Distributed asset optimization (DAO) system and method
US20080058998A1 (en) * 2006-08-29 2008-03-06 The Boeing Company Method and system for adaptive power management

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004109914A1 (en) * 2003-06-05 2004-12-16 Enfo Broadcast As A method and a system for automatic management of demand for non-durables
US20050090995A1 (en) * 2003-10-27 2005-04-28 Itron Inc. Distributed asset optimization (DAO) system and method
US20080058998A1 (en) * 2006-08-29 2008-03-06 The Boeing Company Method and system for adaptive power management

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012037989A3 (en) * 2010-09-24 2012-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Method for the computer-aided control of the electrical energy distribution in a decentralized energy network
WO2012103904A2 (en) 2011-02-05 2012-08-09 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Method and device for determining the load flow in a power supply network
WO2012103904A3 (en) * 2011-02-05 2013-06-13 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Method and device for determining the load flow in a power supply network
EP3125397A1 (en) 2015-07-29 2017-02-01 Siemens Aktiengesellschaft Method, data processing assembly and computer program product for retrofitting an electrical energy network and method for optimizing an existing electrical energy network
US10664630B2 (en) 2015-07-29 2020-05-26 Siemens Aktiengesellschaft Method, data processing arrangement and computer program product for retrofitting an electrical energy network and method for optimizing an existing electrical energy network
EP3594702A1 (en) * 2018-07-12 2020-01-15 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for determination of parameters of a primary component of an electrical power supply network
WO2020216667A1 (en) 2019-04-26 2020-10-29 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh System for designing a low-voltage distribution network at a secondary unit substation
EP4075623A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-19 Siemens AG Österreich Method for operating an energy community

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3707798B1 (en) Method for regulating electric power transfer and power network
EP3107174B1 (en) Method, control device and system for operating a sub- network of an energy supply network
EP2084801B1 (en) Method for operating a low-voltage electrical system
EP3607626B1 (en) Method for coordinating an exchange of power between a plurality of technical small units and an electrical transmission network
DE102015101738B4 (en) Method for operating a power generation plant and power generation plant
WO2010057516A1 (en) Method for determining electrical load flows in an electrical energy supply grid
WO2016120240A1 (en) Method for improving the capacity utilization of a low-voltage network
EP3107175B1 (en) Network control for limit exceedences in a low or medium voltage network
DE102018222753A1 (en) Method for operating an energy management system and electronic computing device for performing the method, computer program and data carrier
DE102011106114A1 (en) Method for distributing electrical energy in a power network having a plurality of distribution cells
EP3340415A1 (en) Method for operating an energy management system of a building and energy management system
DE102013210674A1 (en) Method for determining losses in a distribution network
WO2016131898A1 (en) Energy transmission control between an energy supply network and end-user facilities on the basis of energy flow and network quality
EP3107177B1 (en) Network control for limit exceedences in a low or medium voltage network
EP3251077A1 (en) Method for improving the capacity utilization of a low-voltage network
EP4012871B1 (en) Method for the directed transmission of energy in the form of energy packets
DE102018110628A1 (en) Method for real-time control of a power supply and distribution system
EP4176504A1 (en) Network for distributing electrical energy
AT514766B1 (en) Method for stabilizing an energy distribution network
EP3101749B1 (en) Method for controlling a local power consumer
DE102018124612A1 (en) Control of a local network area to implement a local energy community with a timetable
DE102017221145A1 (en) Power supply networks and methods
DE102012216369A1 (en) ELECTRICAL DEVICE FOR CONNECTION TO AN INFRASTRUCTURE POWER NETWORK AND METHOD
EP4062509A1 (en) Control platform for exchanges of energy between a plurality of energy systems, and energy exchange system
EP4075623A1 (en) Method for operating an energy community

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08875037

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08875037

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1