WAFB 4.0 - Erhöhung der Übertragungskapazitäten im Stromnetz durch einen witterungsabhängigen Freileitungsbetrieb mittels datengetriebener und optischer Verfahren

Abstract

Der witterungsabhängige Freileitungsbetrieb (WAFB) ist eine der effizientesten und wirtschaftlichsten Maßnahmen zur Optimierung der Übertragungskapazitäten von Stromnetzen. Das übergeordnete Ziel des Projekts ist es, neuartige Methoden und Algorithmen für den WAFB zu entwickeln, die eine Erhöhung der Übertragungskapazität im gesamten deutschen Stromnetz ermöglichen. Um dies zu erreichen, haben die Projektpartner moderne Methoden des maschinellen Lernens (ML) erprobt und bestehende Messinfrastrukturen der Netzbetreiber mit bereits vorhandenen meteorologischen Mess- und Modelldaten intelligent kombiniert.

Ziel war es, den Informationsgehalt von Daten, die den Netzbetreibern bereits „theoretisch“ zur Verfügung stehen, maximal zu nutzen, um die Wetterverhältnisse entlang von Stromleitungen und die daraus resultierende wetterabhängige Übertragungskapazität möglichst genau abbilden und vorhersagen zu können. Da fast alle Freileitungen bereits mit Glasfaserkabeln ausgestattet sind, wurden diese im Rahmen des WAFB erstmals für faseroptische Temperaturmessungen genutzt. Hierfür wurden von den drei Partnern spezielle Messkampagnen konzipiert und von Luna Innovations durchgeführt. Das daraus resultierende Luna-Messverfahren wurde dann mit dem ML-Verfahren des Fraunhofer IEE verknüpft, um die Genauigkeit beider Verfahren zu erhöhen. Die zu entwickelnden Methoden können auf beliebige Stromkreise von Übertragungs- und Verteilungsnetzen angewendet werden, um WAFB-Potenziale in ganz Deutschland zu identifizieren und zu nutzen. Die entwickelten Methoden wurden anhand realer Daten aus der Amprion-Regelzone in der Praxis getestet und demonstriert. Die entwickelten Methoden und Datenflüsse unterliegen einer regelmäßigen Überprüfung hinsichtlich der Sicherheitsanforderungen aus Sicht des Netzbetriebs.