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Intelligente Steuerung eines Quartierspeichers

Durch die Übernahme der Kontrolle kann unser Partner den Betrieb einer an sein Verteilnetz angebundenen Batterie seinen Bedürfnissen anpassen.

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Ausgangslage

Ein Quartierspeicher basierend auf einer Lithium-Ionen-Batterie, eine Photovoltaikanlage und 15 Wohnungen bilden zusammen eine Einheit, die mit dem elektrischen Verteilnetz Energie austauscht. Der vom Batterie-Hersteller vorgegebene Steuerungsmodus «Eigenverbrauchsoptimierung» ist aus Sicht des Verteilnetzbetreibers sowohl unter technischen wie wirtschaftlichen Aspekten nicht ideal. Die Eigenverbrauchsoptimierung fokussiert auf dem gemittelten Energieaustausch mit dem Netz während für den Verteilnetzbetreiber unter anderem der maximale Leistungsaustausch mit dem lokalen Netz die relevantere Grösse ist.

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Abbildung 1: Einbettung des Quartierspeichers

Ziele

  • Hard- und Software-technische Einbindung eines Steuergeräts in die IT-Umgebung des Verteilnetzbetreibers zur Ansteuerung des Quartierspeichers und zur Auswertung von dessen Betrieb
  • Definition von eigenen Steueralgorithmen, u.a. zur Reduktion von Lastspitzen am Netzaustauschpunkt oder zur Umsetzung eines an unserem Institut entworfenen Vermarktungsmodells von zentraler Speicherkapazität für private Betreiber von Photovoltaikanlagen
  • Implementierung der Algorithmen auf dem Steuergerät, Testbetrieb, Auswertung und Optimierung

Ergebnisse

Anhand von Messdaten der Quartierspeicher-Anlage wurden Analysen des aktuellen Betriebs durchgeführt und Kenngrössen für den Entwurf neuer Algorithmen extrahiert. In einer Simulationsumgebung wurden erste Varianten von Steueralgorithmen programmiert und validiert. Ein geeignetes Steuergerät wurde evaluiert und in die IT-Umgebung des Verteilnetzbetreibers eingebunden. Ab Juni 2020 wird der Testbetrieb mit verschiedenen Steueralgorithmen auf der Anlage aufgenommen.
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Abbildung 2: Steuergerät und Simulationsergebnisse mit eigenem Algorithmus



Projekt-Information

Auftraggeber

EWS Energie AG

Projektleitung und Ausführung

Institut für Elektrische Energietechnik FHNW

Forschungspartner

EWS Energie AG, HTZ Aargau

Dauer

Februar 2020 bis Juni 2021

Förderung

Hightech Zentrum Aargau AG

Projektteam

FHNW: Thomas Tarnowski (Leitung), Martin Geidl, Diego Mäder
EWS: Claudia Widmer
HTZ: Beat Dobmann

Kontakt

Thomas Tarnowski
Thomas Tarnowski Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Telefon : +41 56 202 77 61 (Direkt)
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