Energy Operation Centre (EOC)

Steuerung und Überwachung von Energiesystemen

Die zunehmende Dynamik von Energiesystemen erfordert eine genaue Kenntnis über den aktuellen Systemzustand. Dieser ist Voraussetzung dafür wirksame Gegenmaßnahmen kurativ oder präventiv einzuleiten. Die Entwicklungsumgebung des EOC ermöglicht diesbezüglich die Entwicklung und Erprobung neuartiger Konzepte, darunter:

  • Zentral-dezentrale Intelligenz meint die Auslagerung von Aufgaben zentraler Instanzen in (teil-)autonome Bereiche. Im Energieversorgungsnetz können das z.B. intelligente Stationen sein, welche selbstständig in der Lage sind, auf Störungen oder Bedrohungen zu reagieren. Im EOC werden dazu Mechanismen zur Koordinierung, zum Datenmanagement und zur Kommunikation intensiv getestet.
  • Digitale Zwillinge sind bereits in der Anlagentechnik weit verbreitet. Im EOC wird das Konzept auf ganze Systeme, wie das elektrische Energieversorgungssystem, ausgeweitet. So sollen Simulation und Realität näher zusammenrücken und die Zuverlässigkeit der Überwachung verbessern und die Wirkung von (Gegen-)Maßnahmen verstärken.
  • Dynamische Last- und Erzeugungsprognosen bieten die Grundlage dafür, Energieströme bestmöglich innerhalb der verfügbaren Komponenten zu koordinieren. Durch intelligente Reaktion auf dynamische Preissignale ist darauf aufbauend eine wirtschaftlich-technisch optimale Energieanlageneinsatzplanung möglich.
  • Verfahren des maschinellen Lernens (ML) und der künstlichen Intelligenz (KI) sind in der Lage, tiefergehende Zusammenhänge ohne vorhergehende Systemmodellierung zu erkennen. Im Energiesystem wird diese Thematik bspw. bei der zu erwartenden Datenflut aus Smart Metern relevant, wo durch derartige Methoden das Kundenverhalten analysiert und so neue Geschäftsmodelle entwickelt werden können.
© André Naumann, Fraunhofer IFF

Sektorenkopplung

Die Entwicklung der Energieerzeugungssituation zeigt, dass es nicht mehr zweckmäßig ist, einzelne Bereiche getrennt voneinander zu betrachten. Durch Sektorenkopplung ist es stattdessen möglich die verfügbaren Freiheitsgrade einzelner Systeme übergreifend nutzbar zu machen.

Dreh- und Angelpunkt für einen optimalen Betrieb sind die Technologien an den Schnittstellen zwischen den Sektoren. Darunter zählen beispielsweise Power-to-X-Anlagen, Ladesäulen für Elektrofahrzeuge und Prozessleitwarten zur Lastflexibilisierung. Unter dem Schirm des IFF crosslink© stellt das Energy Operation Centre diesbezügliche eine Entwicklungsumgebung dar, in der Funktionen, Dienste und Module für einen optimalen sektorübergreifenden Systembetrieb entworfen, modelliert und prototypisch erprobt werden können.

Assistenzsysteme

Leitwarten konzentrieren den Informationsfluss zur Überwachung und Steuerung des Energieversorgungsnetzes (z.B. Strom). Der Mensch ist durch diese enorme Datenflut in der Entscheidungsfindung mehr und mehr überfordert. Das kann Geld kosten und führt im schlimmsten Fall sogar zum Blackout oder zum Produktionsausfall. Das sektorübergreifende Assistenzsystem IFF crosslink assist© unterstützt Operator bei der Auswahl der bestmöglichen Maßnahmen, indem Informationen mit Hilfe mathematischer Methoden (z.B. Fuzzy-Logic, maschinelles Lernen, künstliche Intelligenz) selektiert, komprimiert und in Form konkreter Handlungsempfehlungen ausgewertet werden.