mosaik

Modulare Simulation aktiver Komponenten im Smart Grid

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Motivation

Im intelligenten Stromnetz der Zukunft (Smart Grid) müssen eine Vielzahl von unterschiedlichen Komponenten – dezentrale Energieanlagen, Speicher,  Messgeräte und neue Technologien zur Netzstabilität (FACTS) – zusammenspielen, um ihren eigenen Betrieb zu optimieren und ein zuverlässigen und nachhaltigen Netzbetrieb zu gewährleisten. Simulation ist ein wesentliches Werkzeug, um die komplexen Zusammenhänge und Interaktionen zwischen den verschiedenen Akteuren im Smart Grid verstehen und analysieren zu können. Darüber hinaus ermöglicht die Simulation solcher Smart Grid-Szenarien die Bewertung und Optimierung von Betriebs- und Koordinationsmechanismen ohne kostspielige Feldversuche im großen Maßstab. Simulation ermöglicht es somit, das Stromnetz der Zukunft unter verschiedenen Bedingungen und Szenarien zu untersuchen.

Aktuelle Simulationsansätze sind dabei entweder mit einem einzelnen, sehr komplexen Simulationswerkzeug umgesetzt oder mehrere Simulationsmodelle werden mit hohem manuellem Aufwand über einen problemspezifischen Ansatz miteinander gekoppelt. Während die verfügbaren, meist sehr komplexen Werkzeuge wenig Unterstützung für die semantisch korrekte Integration von eigenen  Modellen und Anpassungen bieten, um verschiedene Szenarien simulieren zu können, ist die manuelle Kopplung aufwändig, fehleranfällig und häufig nur für das jeweilige Szenario passend, d.h. nicht übertragbar.

Im Projekt mosaik  wird daher ein Framework entwickelt, das die automatische Erstellung einer Smart Grid Simulation für verschiedenste Szenarien unter Verwendung bestehender Simulationsmodelle erlaubt. Um eine semantisch sinnvolle Komposition der Teilmodelle zu ermöglichen, setzt das mosaik-Konzept dabei auf die formale Beschreibung sowohl der Semantik und Struktur der zu komponierenden Simulationen also auch des zu simulierenden Gesamtszenarios. Die mosaik-Laufzeitumgebung wertet diese Informationen aus und komponiert das zu simulierende Smart Grid-Szenario. Mosaik  wird eine Energiestandard-konforme Schnittstelle, z.B. basierend auf den Standards IEC 61968/61970, IEC 61850 sowie der OPC Unified Architecture, anbieten, um IKT Komponenten für das Smart Grid anbinden und testen zu können.

Somit stellt mosaik die Simulationsumgebung dar, um IT-basierte Smart Grid-Steuerungsansätze kostengünstig zu entwickeln, zu bewerten und den Weg in die tatsächliche Umsetzung im Feld vorzubereiten.

Laufzeit Start

01.04.2011

Laufzeit Ende

31.03.2013