Mit earlyWARN entwickelt die IEFE-Forschungsgruppe Elektrische Energiesysteme und Smart Grids zusammen mit der Forschungsstelle Energienetze der ETH Zürich ein Echtzeit-Sicherheitsanalyse- und Frühwarnsystem für Übertragungsnetzbetreiber. An der Entwicklung dieses dynamischen Echtzeit-Sicherheitsassessor (rtDSA) mitbeteiligt ist Swissgrid, die in der Schweiz die Infrastruktur der überregionalen Stromnetze betreibt und den Strom aus den umliegenden Ländern durch unser Land führt. Swissgrid selber muss ein stabiles Stromnetz garantieren und ist daher an Tools interessiert, die zur Netzstabilität beitragen.

earlyWARN bewertet kontinuierlich die dynamische Netzstabilität und kann so kritische Zustände frühzeitig erkennen. Dies wird in Zukunft immer wichtiger, da mit dem massiven Ausbau der erneuerbaren Energien (Wind, Photovoltaik) die Anforderungen an die Netzstabilität – insbesondere auf der Ebene der Übertragungsnetze – immer anspruchsvoller werden. Denn je mehr Wind- und Photovoltaikstrom eingespeist wird, desto «flattriger» wird die Stromproduktion, weil Ort und Menge der Stromerzeugung stündlich und auch saisonal stark schwanken können.

Im Rahmen des Projekts wird daher eine Lösung entwickelt, die auf der Basis von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen (AI/ML) die zentralen Leistungsindikatoren (KPI) des Netzes permanent scannt und als Frühwarnsystem für die Netzbetreiber wirkt. Dies ermöglicht es, vorbeugend Massnahmen gegen unstabile Netzzustände rasch in die Wege zu leiten, bevor ein Schaden entsteht. Zudem soll earlyWARN einen Beitrag leisten für eine stabile, autonome Netzsteuerung. Dazu wird earlyWARN als Bestandteil des Energiemanagementsystems (SCADA/EMS) in die Betriebszentralen der Übertragungsnetzbetreiber integriert.

Die Zusammenarbeit mit der ETH Zürich und mit Swissgrid stellt sicher, dass der «Stabilitätswächter» den praktischen Anforderungen der Übertragungsnetzbetreiber entspricht und rasch in der Praxis eingesetzt werden kann. Mit im Boot ist auch das Unternehmen Hitachi Energy AG, das ihr Know-how für die Skalierbarkeit solcher Anwendungen einbringt.

Mit dem Forschungsprogramm Netze fördert das Bundesamt für Energie (BFE) Projekte, die sich mit zukunftsweisenden Konzepten und Technologien für Planung, Betrieb und Wartung elektrischer Netze und Systeme befassen. Zu den wenigen Projekten, die das BFE im Zuge der Ausschreibung Netze 2023 unterstützt hat, gehört earlyWARN.

Beteiligte

Projektleiter/in: Prof. Dr. Petr Korba

Stellv. Projektleiter/in: Dr. Miguel Ramirez Gonzalez

Drittmittelgeber: Bundesamt für Energie (BFE)

Projektpartner: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich ETH, Swissgrid AG, Hitachi Energy AG