Icon Redispatch 3.0

Praxisbeispiel und aktuelle Herausforderungen

  • Der günstige Windstrom aus dem Norden kommt nicht zum Verbraucher in den Süden, weil ein Netzengpass im Stromnetz vorliegt. Dann kommt es zum sog. „Redispatch“, die Windkraftanlage geht vom Netz. Unter „Redispatch“ versteht man die Änderung des geplanten Kraftwerkseinsatzes zur Vermeidung von Netzengpässen. Aktuell werden individuelle Lösungen und Plattformen für das regulatorische ab Oktober 2021 verpflichtende Redispatch 2.0 aufgebaut.
  • Mit Redispatch 2.0 erfolgt aktuell eine Umstellung der Netzführungsprozesse auf ein planwertbasiertes Verfahren. Auf akute Netzengpässe soll nicht mehr mit spontanem Herunterregeln von Wind- und PV-Parks reagiert werden. Stattdessen soll auf einen prognosebasierten Netzengpassvermeidungsprozess zwischen Netzbetreibern und so genannten Anlageneinsatzverantwortlichen gesetzt wird. Das betrifft in erster Linie Großanlagen.
  • Dieses ist nur ein erster Schritt hin zum dezentralen und KI-basierten Netzengpassreduktionsvorgehen Redispatch 3.0, bei dem dann auch private Kleinstanlagen in die Prognose und Netzoptimierungsprozesse integriert werden sollen. In diesem Zusammenhang bedarf es einer größeren und besser integrierten Datenbasis. Relevante Daten bilden die Grundlage für KI-Algorithmen und Integration der in Entstehung befindlichen SMGW-Infrastruktur (Smart Meter Gateway) zur BSI-regelkonformen sicheren IoT-Kommunikation mit jeglichen potentiell steuerbaren Energieerzeugungs- und Verbrauchseinheiten.
  • Funktional geht es um die Migration der Redispatch 2.0-Bausteine in föderierte Cloud-Infrastrukturen, verstärktes Data Sharing zwischen Netzbetreibern und anderen Akteuren, sowie die Transformation von klassischen SCADA-basierten (Supervisory Control and Data Acquisition) Fernwirktechniken zur Netzsteuerung auf innovative IoT-Infrastrukturen, die mittels SMGW-Infrastruktur sicherheitstechnisch abgesichert sein werden.
  • Künftig müssen im Rahmen von Redispatch 3.0 neben klassischen Netzleitsystemen (NLS) eine Cloud-basierte und BSI-regelkonforme IoT-Alternative für eine direkte Kommunikation mit dezentralen Erzeugungs- und Verbrauchseinheiten mit weniger als 100 kW Nennleistung aufgebaut werden. Diese Kleinstanlagen sind aktuell in den meisten Fällen kommunikationstechnisch nicht erreichbar und werden erst künftig im Rahmen des anlaufenden Smart Metering- Rollouts über CLS-Funktionalitäten der intelligenten Messsysteme (iMSys) als Kommunikationsendpoints erreichbar sein.
Infografik: Redispatch 3.0

Welchen Mehrwert bietet das „Projekt GAIA-X“?

  • Neben einer skalierbaren und sicheren IoT-Alternative, soll durch die Gaia-X Infrastruktur eine signifikant breitere Nutzung der KI/Machine Learning (ML)-Technologien für die Erzeugung unterschiedlicher Prognosearten, Ermittlung der Redispatch-Potentiale, sowie die Planungen und Umsetzung der Steuerungseingriffe in mehrere tausend dezentrale Erzeuger und Verbraucher erreicht werden.
  • Daneben sollen durch Edge Computing und Cloud Meshs die systemkritischen Funktionen so auf die Gaia-X Knoten und Edge-Compute-Einheiten der Netzbetreiber verteilt werden, dass z.B. aufgrund strombedingter Nicht-Erreichbarkeit von Gaia-X Knoten in einer Region der ordnungsgemäße Redispatch-Betrieb in anderen Regionen sichergestellt werden kann.
  • Die Umsetzung der Redispatch-Prozesse der Energieversorgung ermöglicht eine Einführung und signifikante Verbesserung der KI/ML-basierten Prognose- und Einsatzplanungsalgorithmen in Redispatch-Prozessen. Die Netzauslastung kann optimiert werden. Ferner wird durch den Einsatz von Edge Compute-Fähigkeiten und des föderierten Ansatzes der Gaia-X-Knoten für Redispatch-Lösungen Erfahrung gesammelt, um eine Migration weitere OT-orientierten Use Cases der Domäne Energie auf Cloud-Technologien vorbereiten zu können. Konkrete weitere Anwendungen sind dann insbesondere: Dezentrale Trainings von KI/ML-Algorithmen für Prognosen, Condition Monitoring, skalierbarere und hochautomatisierte Leitsysteme aus der Cloud, sowie Schaffung neuer Energie - Flexibilitäts - Produkte und Märkte für Anlagenbetreiber

Paten

  • Sebastian Lehnhoff – OFFIS
  • Johannes Dorfner – OFFIS