TY - CHAP A1 - Schweiberer, Philipp A1 - Rauch, Johannes A1 - Brückl, Oliver T1 - Entwicklung eines Regelkonzeptes für einen optimierten Blindleistungsabruf auf Basis von Blindleistungspotentialanalysen bei Industriebetrieben im Mittelspannungsnetz T2 - Tagungsband Tagung Zukünftige Stromnetze 26./27. Januar 2022 (online) N2 - Im Zuge der Energiewende ergibt sich ein Wandel in der Struktur des Elektrizitätsversorgungsnetzes. Die Verschiebung der Erzeugungsleistung von konventionellen Großkraftwerken in höheren Netzebenen hin zu dezentralen erneuerbaren Energieanlagen in niedrigeren Netzebenen resultiert sowohl in bidirektionalen Lastflüssen als auch in schwankenden Einspeisecharakteristiken. Des Weiteren folgen durch den Wegfall von Großkraftwerken als Blindleistungsquellen Leistungsdefizite in der Übertragungsnetzebene, die kompensiert werden müssen. Daraus resultieren Herausforderungen an einen sicheren und zuverlässigen Betrieb der Verteil- und Übertragungsnetze. Neue Konzepte müssen für die Erbringung von Blindleistung entwickelt werden, es soll mehr Blindleistung aus dem Verteilungsnetz zur Verfügung gestellt werden, um die Systemstabilität zu wahren. Im Rahmen des Projektes Q-Integral wird das Thema „Blindleistung“ (Q) ganzheitlich untersucht. Es werden dazu verschiedene Erbringungsoptionen für Blindleistung hinsichtlich technischer und wirtschaftlicher Potentiale untersucht, die in ein funktionales und effizientes Blindleistungsmanagement eingebracht werden. Die Untersuchungsansätze dafür sind sowohl spannungsebenen-übergreifend als auch netzbetreiber-übergreifend. Ein Ansatzpunkt des Projektes ist die Betrachtung der Blindleistungsbereitstellung von Industriebetrieben. Dazu wird das Potential von Betrieben, die an das Verteilnetz angeschlossen sind und Blindleistung durch Kompensations- oder Erzeugungsanlagen bereitstellen können, untersucht. Ziel ist es, das gesicherte und maximale induktive sowie kapazitive Potential zu bestimmen. Das gesicherte kapazitive Potential kann genutzt werden, um Aussagen darüber zu treffen, wie stark dem Spannungsfall im vorgelagerten Netz zu Starklastzeiten entgegengewirkt werden kann. Anhand des gesicherten induktiven Potentials kann ein Spannungsanstieg während Schwachlastzeiten ausgeglichen werden kann. In diesem Beitrag werden Ergebnisse aus dem Projekt Q-Integral vorgestellt. Dazu werden zuerst die Berechnungsgrundlagen der induktiven und kapazitiven Blindleistungspotentiale aufgezeigt und die Ergebnisse der Berechnungen vorgestellt. Die gewonnen Ergebnisse entstammen aus Messungen an einem Industriebetrieb mit Blindleistungskompensationsanlagen (BKA), den entsprechenden Reglern der Anlagen und einer installierten Kompensationsleistung von 1600 kvar. Sowohl die Lastgänge als auch das Schaltverhalten der einzelnen Kompensationsanlagen liegen den Berechnungen zugrunde. Um den Austausch der Blindleistung an der Übergabestelle des Betriebs zum Mittelspannungsnetz netzdienlich einzustellen, bedarf es eines geeigneten Regelkonzepts, das neben den BKAs auch weitere Q-Quellen berücksichtigt. Deshalb wird abschließend ein Regelkonzept vorgestellt, das den technisch-optimierten Blindleistungsabruf unter Berücksichtigung mehrerer Blindleistungsquellen behandelt. KW - Blindleistung KW - Blindleistungsmanagement KW - Blindleistungsquellen KW - Blindleistungspotentiale KW - Industriebetriebe Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-58704 SN - 978-3-948176-16-7 SP - 224 EP - 233 PB - Conexio-PSE GmbH CY - Pforzheim ER - TY - CHAP A1 - Rauch, Johannes A1 - Brückl, Oliver A1 - Engel, Bernd ED - Schulz, Detlef T1 - Analysis and optimization of the steady state voltage deviation demand for reactive power planning using installed reactive power sources T2 - NEIS 2022; Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems, 26-27 September 2022, Hamburg N2 - The provision of reactive power is one option for maintaining the grid voltage, that is defined as an ancillary service in Germany. This paper presents an approach for determining deficient voltage deviation demands within an electrical grid for long term reactive power planning investigations. In contrast to previous approaches, which evaluate the Q-behavior of extended ward elements or grid assets, voltage deviations are analyzed bus-specifically. So further reactive power planning investigations are able to scale and optimize additional reactive power sources directly on planning voltage limits using load flow sensitivity techniques. The focus lies on the analysis of the steady state demand at base case conditions. Therefore, a grid planning process is conceptualized. An optimal power flow algorithm based on Differential Evolution is used for an optimal reactive power dispatch of installed reactive power sources, e. g. reactive power compensation systems or (renewable) energy sources to minimize the total voltage deviation according to voltage limits of Transmission System Operators planning principles. Methodological and processuals specifications as well as an application use case with an exemplary transmission system are presented in this paper. KW - Reactive Power KW - Reactiver Power Planning KW - Voltage Control KW - Optimal Power Flow KW - Differential Evolution Y1 - 2022 UR - https://ieeexplore.ieee.org/document/10048083 SN - 978-3-8007-5983-5 SN - 2510-6902 SP - 175 EP - 182 PB - VDE-Verlag CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Schweiberer, Philipp A1 - Rauch, Johannes A1 - Brückl, Oliver ED - Schulz, Detlef T1 - Long-term analysis of industrial reactive power potentials with consideration of plant-internal grid restrictions using the example of an industrial plant in a distribution grid T2 - NEIS 2022; Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems, 26-27 September 2022, Hamburg N2 - Since conventional generation plants provide a considerable share of reactive power but are gradually being shut down due to energy transition, leading to power deficits at the transmission grid level, new concepts for the supply of reactive power must be developed. As one possibility for the latter, industrial plants in the distribution grid are considered suitable, as their reactive power potentials can contribute to voltage maintenance and thus to a grid- or system-serving behavior. In this paper, the determination of reactive power potentials provided by industrial compensation systems (ICS) is presented. An industrial plant in the medium voltage grid, with three installed ICSs, is investigated. The potentials are determined and described based on their time characteristics, which provide information about the occurrence and distribution of inductive and capacitive potentials. A grid simulation of the investigated industrial grid is used to analyze the effects of retrieving the reactive power potentials regarding equipment utilizations and voltage limits. KW - Reactive Power KW - Reactive Power Potentials KW - Industrial plant KW - Voltage Stability KW - Long term analysis Y1 - 2022 UR - https://ieeexplore.ieee.org/document/10048065 SN - 978-3-8007-5983-5 SN - 2510-6902 SP - 51 EP - 56 PB - VDE-Verlag CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Broser, Christian A1 - Falter, Thomas A1 - Ławrowski, Robert Damian A1 - Altenbuchner, Amelie A1 - Vögele, Daniel A1 - Koss, Claus A1 - Schlamp, Matthias A1 - Dunnweber, Jan A1 - Steffens, Oliver A1 - Heckner, Markus A1 - Jaritz, Sabine A1 - Schiegl, Thomas A1 - Corsten, Sabine A1 - Lauer, Norina A1 - Guertler, Katherine A1 - Koenig, Eric A1 - Haug, Sonja A1 - Huber, Dominik A1 - Birkenmaier, Clemens A1 - Krenkel, Lars A1 - Wagner, Thomas A1 - Justus, Xenia A1 - Saßmannshausen, Sean Patrick A1 - Kleine, Nadine A1 - Weber, Karsten A1 - Braun, Carina N. A1 - Giacoppo, Giuliano A1 - Heinrich, Michael A1 - Just, Tobias A1 - Schreck, Thomas A1 - Schnabl, Andreas A1 - Gilmore, Amador Téran A1 - Roeslin, Samuel A1 - Schmid, Sandra A1 - Wellnitz, Felix A1 - Malz, Sebastian A1 - Maurial, Andreas A1 - Hauser, Florian A1 - Mottok, Jürgen A1 - Klettke, Meike A1 - Scherzinger, Stefanie A1 - Störl, Uta A1 - Heckner, Markus A1 - Bazo, Alexander A1 - Wolff, Christian A1 - Kopper, Andreas A1 - Westner, Markus A1 - Pongratz, Christian A1 - Ehrlich, Ingo A1 - Briem, Ulrich A1 - Hederer, Sebastian A1 - Wagner, Marcus A1 - Schillinger, Moritz A1 - Görlach, Julien A1 - Hierl, Stefan A1 - Siegl, Marco A1 - Langer, Christoph A1 - Hausladen, Matthias A1 - Schreiner, Rupert A1 - Haslbeck, Matthias A1 - Kreuzer, Reinhard A1 - Brückl, Oliver A1 - Dawoud, Belal A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Gamisch, Bernd A1 - Schmidt, Ottfried A1 - Heberl, Michael A1 - Gänsbauer, Bianca A1 - Bick, Werner A1 - Ellermeier, Andreas A1 - Monkman, Gareth J. A1 - Prem, Nina A1 - Sindersberger, Dirk A1 - Tschurtschenthaler, Karl A1 - Aurbach, Maximilian A1 - Dendorfer, Sebastian A1 - Betz, Michael A. A1 - Szecsey, Tamara A1 - Mauerer, Wolfgang A1 - Murr, Florian ED - Baier, Wolfgang T1 - Forschung 2018 T3 - Forschungsberichte der OTH Regensburg - 2018 KW - Forschung KW - Forschungsbericht Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-13826 SN - 978-3-9818209-5-9 CY - Regensburg ER - TY - JOUR A1 - Lambert, Jerry A1 - Kraus, Hermann A1 - Doepfert, Markus A1 - He, Miaomiao A1 - Gschossmann, David A1 - Ceruti, Amedeo A1 - Nemeth, Isabell A1 - Brückl, Oliver A1 - Hamacher, Thomas A1 - Spliethoff, Hartmut T1 - Assessing the techno-economic impact of district heating on electrical distribution grid reinforcements JF - Advances in Applied Energy N2 - Enhanced sector coupling across electricity, mobility, and heating sectors leads to higher efforts for distribution grid upgrades. Based on a case study, this paper evaluates the role of district heating networks in reducing electrical distribution grid reinforcements and compares their economic viability against a building-specific heat supply using heat pumps. A detailed energy system model is used to analyze two building energy renovation scenarios: a business-as-usual scenario with a 1 % annual renovation rate and an ambitious scenario with a rate of 2 %. Using a two-step optimization, the impact of different district heating network penetration levels on the distribution grid is evaluated, followed by an ex-post analysis to incorporate a simultaneity factor into district heating networks. Overall, district heating networks can reduce distribution grid reinforcements, but the associated savings alone do not justify their construction, particularly in the ambitious renovation scenario. In the business-as-usual scenario, a district heating network can reduce reinforcement costs by up to 71 %. However, in the ambitious scenario, grid reinforcements are already reduced due to lower heat peak demand, and the maximal reinforcement cost savings only amount to 35 %. Compared economically, district heating networks are cost-competitive with building-specific heating only in the business-as-usual scenario, up to a heat supply share of 70 % and in the ambitious scenario, up to 40 %. In both scenarios, a district heating network can be a robust solution to lower macroeconomic costs for a carbon-neutral heat supply. KW - Energy system optimization KW - Distribution grid KW - Grid reinforcement KW - District heating KW - Benchmark Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.1016/j.adapen.2025.100251 SN - 2666-7924 VL - 20 PB - Elsevier ER - TY - JOUR A1 - Sippenauer, Thomas T1 - Bayerische Regionalkonferenz an der OTH Regensburg JF - SPEKTRUM N2 - Kann ein flexibilisierter Einsatz der Stromverbraucher zur Netzentlastung in kritischen Zeitpunkten beitragen und wie ist der aktuell häufig genannte Begriff des „zellulären Ansatzes“ in diesem Zusammenhang zu verstehen? Am 21. September 2018 waren zahlreiche Partner des Projektes C/sells sowie Vertreterinnen und Vertreter von Umweltschutzorganisationen und aus der Politik an der OTH Regensburg zu Gast, um diesen Fragen nachzugehen und mit Experten zu diskutieren. KW - Flexibilisierung, Stromnetz Y1 - 2018 UR - https://www.oth-regensburg.de/fileadmin/Bereiche/Stabsstelle_Kommunikation/Publikationen/Spektrum/Spektrum-2018-2.pdf IS - 2 SP - 29 EP - 29 CY - Regensburg ER - TY - JOUR A1 - Brückl, Oliver A1 - Mayer, Ulrike T1 - Neues Forschungsprojekt für Biogasanlagen gestartet BT - Entwicklung eines Optimierungsmodells JF - SPEKTRUM N2 - Wie können Biogasanlagen nach dem Auslaufen des EEG noch wirtschaftlich betrieben werden? Mit dieser Frage, der Untersuchung der Potenziale und Entwicklung eines Optimierungsmodells für Biogasanlagen im Kontext des zukünftigen Stromsystems beschäftigt sich seit September 2018 ein interdisziplinäres Forscherteam der OTH Regensburg, der OTH Amberg-Weiden und des Instituts für Energietechnik IfE GmbH im Rahmen des Projekts OPTIBIOSY. KW - Biogas, Optimierung Y1 - 2018 UR - https://www.oth-regensburg.de/fileadmin/Bereiche/Stabsstelle_Kommunikation/Publikationen/Spektrum/Spektrum-2018-2.pdf IS - 2 SP - 35 EP - 35 PB - Spektrum CY - Regensburg ER -