10 Aufgaben für Smart Meter im intelligenten Stromnetz

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6. Spannungsüberwachung

Der massive Ausbau von Windkraft- und Photovoltaikanlagen führt speziell in ländlichen Verteilnetzen vermehrt zu Spannungshaltungsproblemen. Um die Spannungsqualität und Netzauslastung im Netz zu überwachen, benötigt der Netzbetreiber die Netzzustandsdaten – das sind u.a. Lastflüsse, Phasenwinkel, Spannung, Frequenz und Stromfluss.

Aufgabe des Smart Meter: Netzzustandsdaten lassen sich mittels Smart Metern erheben. Gleichzeitig ermöglichen Smart Meter eine Schwellenwertüberwachung, so dass ab einem bestimmten Spannungsabfall oder im Falle von Überspannung Alarm ausgelöst wird. Auf diese Weise kann ein Spannungsproblem direkt erkannt und behoben werden.

7. Spannungsregulierung mit Ortsnetztrafo

Ein wichtiges Instrument für die Spannungsregelung im Niederspannungsnetz ist der regelbare Ortsnetztransformator. Er regelt die Spannung am Übergang von Mittelspannungs- und Niederspannungsnetz stufenweise auf den Soll-Wert hoch oder herunter.

Aufgabe des Smart Meter: Die Spannungsqualität messen und an die lokale Station weitergeben, die dann die Regelung vornimmt.

8. Spannungsregulierung durch Blindleistungskompensation

Voraussetzung für dieses Vorgehen sind blindleistungsfähige Wechselrichter in den betroffenen Netzsegmenten.

Aufgabe an Smart Meter: Wirkleistung sowie die Blindleistung direkt bzw. den Phasenwinkel (cos phi) messen. Diese Daten werden entweder in die Zentrale oder den Ortsnetztrafo übertragen und die optimale Blindleistungskompensation für die einzelnen Anschlusspunkte errechnet.

9. Lastflussanalyse

Die Messung des Lastflusses gibt Auskunft darüber, wie hoch die Wirkleistung im Netz ist, wie stark das Netz ausgelastet ist, wie hoch die Spitzenleistung ist und ob das Netzwerk richtig dimensioniert ist.

Aufgabe des Smart Meter: Der Smart Meter liefert durch die Messung des Lastprofils, der Wirkleistung und der Netzzustandsdaten Antworten auf diese Fragen.

10. Lastflussregulierung

Der Verteilnetzbetreiber kann z.B. EEG-Anlagen schalten, wenn zuviel Strom produziert wird. Möglich ist dies z.B. über das Abregeln von PV-Anlagen, wie es in der EEG 2012 gefordert wird. Die Schaltvorgaben werden zwar heute noch durch den Übertragungsnetzbetreiber angewiesen. Die technischen Voraussetzungen sind allerdings bereits alle erfüllt.

Aufgabe des Smart Meters:

Bei Anlagen von einer Größe von über 100 kW bedarf es eines Zählers, da die Übertragung der Einspeiseleistung gefordert wird. Der Zähler misst den Lastfluss und überträgt ihn an den Netzbetreiber – dieser kann über entsprechenden Signale die Last an- und abschalten. Zur Schaltung werden heute häufig Rundsteuerempfänger verwendet. Es ist aber wirtschaftlich optimaler den Kommunikationsweg der Zählerauslesung auch für die Übermittlung der Schaltbefehle zu verwenden, wie es bspw. bei den heutigen Lastschaltboxen gemacht wird. Zukünftig werden die Schaltbefehle über das Gateway nach Schutzprofil übermittelt.

Fazit

Smart Meter übernehmen entscheidende Aufgaben bei der Neugestaltung der Energieversorgung. Bei den Anforderungen, die dabei gestellt werden handelt es sich um Routinefunktionen, die von intelligenten Zählern bereits heute erfüllt werden. Lediglich die Vorgaben durch die Technische Richtlinie müssen noch technisch im Zähler umgesetzt werden. Erste Prototypen werden 2014 erwartet.

* * Dr. Peter Heuell ist Geschäftsführer von Landis+Gyr Deutschland

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