Plenz, Maik

Owing to the immense climate changes recently, the city of Hamburg has decided to allow the purchase of only emission-free buses for public transportation. Meanwhile, Hamburg focuses on the implementation of electric buses. For this purpose, the two public transportation companies in Hamburg which are the Hamburger Hochbahn AG (HOCHBAHN), and the Verkehrsbetriebe Hamburg-Holstein GmbH (VHH) decided to build new charging infrastructure for electric bus depots. In addition, they started by electrifying their existing stations. This study proposes an optimal method for electrifying bus depots by modularizing the subsystems in electrical power systems. An approach that allows the study of different configurations of power system components. Analyzing these configurations results in the conclusion of the most technically feasible configuration, achieving the lowest cost. Furthermore, the model objectives include reducing the required area, which is a challenging criterion for bus depots in many cities. Mixed-Integer Quadratic Programming (MIQP) is used to generate this combination based on predefined constraints that must satisfy all implemented constraints of the system.

The high importance of demand-side management for the stability of future smart grids came into focus years ago and is today undisputed among a wide spectrum of energy market participants, and within the research community. The increasing development of communication infrastructure, in tandem with the rising transparency of power grids, supports the efforts for deploying demand-side management applications. While it is then accepted that demand-side management will yield positive contributions, it remains challenging to identify, communicate, and access available flexibility to the flexibility managers. The knowledge about the system potential is essential to determine impacts of control and adjustment signals, and employ temporarily required demand-side flexibility to ensure power grid stability. The aim of this article is to introduce a methodology to determine and communicate local flexibility potential of end-user energy systems to flexibility managers for short-term access. The presented approach achieves a reliable calculation of flexibility, a standardized data aggregation, and a secure communication. With integration into an existing system architecture, the general applicability is outlined with a use case scenario for one end-user energy system. The approach yields a transparent short-term flexibility potential within the flexibility operator system.

Die fortlaufenden, regulatorischen Eingriffe der Bundesregierung im Bereich erneuerbarer Energien führen zu einem hohen Anteil an Windkraft und Photovoltaikanlagen im elektrischen Energieversorgungssystem. Neben einer bevorzugten Einspeisung der erneuerbaren Energien erfolgt aktuell und zukünftig ein Rückbau oder die Stilllegung konventioneller Kraftwerke, wie Atom- und Kohlekraftwerke. Als quantitativer Bewertungsparameter zur Abschätzung der potenziellen Konsequenzen wird die Kurzschlussimpedanz verwendet, die aus den Kurzschlussströmen ableitbar ist. Die Kurzschlussimpedanz dient beispielsweise zur Bewertung der Aufnahmekapazität der Netzanschlusspunkte, der Sicherstellung der Versorgungsqualität und der Reduktion der Netzrückwirkungen. Die Impedanz eines Netzverknüpfungspunktes einer Anlage berechnet sich aus Netzkurzschlussleistung und der Netznennspannung. Somit ist die Netzkurzschlussleistung ein wesentlicher Parameter der Netzbewertung, der sich durch die Energiewende verändert. Betrachtet wird in diesem Beitrag der Anfangs-Kurzschlusswechselstrom, der die Grundlage für die rechnerische Größe der Netzkurzschlussleistung ist. Dieser Beitrag analysiert den Einfluss der Veränderung der Kurzschlussströme auf die Niederspannung (NS) unter Verwendung von Referenznetzen der Nieder- und Mittelspannungsebene (MS), szenariobasierten Simulationen und vereinfachten Modellen für erneuerbare Energieanlagen. Gleichzeitig werden bisherige Forschungsergebnisse auf Tendenzen untersucht, die die Veränderungen der Kurzschlussströme und den Einfluss von EE-Anlagen analysieren. Die Ergebnisse der Simulationen zeigen, dass die Kurzschlussströme trotz der Abschaltung von Großkraftwerken, die bisher durch Synchrongeneratoren den größten Anteil am Netzkurzschlussstrom lieferten, nicht in relevantem Maße abnehmen.