Smart Energy und Versorger
Die Energiewende erfordert ein Umdenken im Bereich der Strom-und Wasserversorgung und stellt vor allem Versorger und Netzbetreiber vor neue Herausforderungen. Die Digitalisierung eröffnet für intelligente Netze vielfältige Chancen und Möglichkeiten für eine erfolgreiche Umsetzung ambitionierter Klimaziele durch gesteigerte Effizienz bei gleichzeitiger Wahrung der langfristigen Versorgungssicherheit.
OmegaLambdaTec ist führender Spezialist für datengetriebene Anwendungen im Bereich von Smart Infrastructures und Smart Grids. Wir unterstützen u.a. Verteilnetzbetreiber, Übertragungsnetzbetreiber, Wasserversorger und Stadtwerke dabei, die Möglichkeiten intelligenter Netze voll auszuschöpfen.
UNSER LEISTUNGSÜBERBLICK
- Kernalgorithmen für die Energiewende
- Szenario-Simulatoren für die Wärmewende
- Automatisierte Detektion und Lokalisation von Defekten im Netz
- Simulationsbasierte ökonomische Optimierung von Smart Grid Sensorik
- Datengeriebenes Forecasting von Produktion, Verbräuchen und Preisen
- Optimierung von Energiesystemen
- Digital-Twin Simulationen der Netze mittels physikalischer Modellierung
- KI-basierte Charakterisierung und Segmentierung des Netzes
- Durchführung von Datenaufbereitungen für Migration in Geoinformationssysteme
UNSERE AI ENGINE LIBRARIES
- HERACLES – die zukunftsweisende Energiewende Library
- PROMETHEUS –das Szenarien-Simulator-Framework zur langfristigen Geschäfts-Optimierung
BEISPIELE FÜR UMGESETZTE ANWENDUNGSFÄLLE AUS UNSERER PRAXIS
Automatisierte Detektion von Leitungs-Defekten in smarten Niederspannungsnetzen
Herausforderung und Ziele
Niederspannungsnetzbetreiber sind im Rahmen der Energiewende mit noch nicht da gewesenen Problemstellungen konfrontiert, wie z.B. der Zunahme von direkten Einspeisungen durch erneuerbare Energien und der damit einhergehenden zunehmenden Netzkomplexität. Intelligente Sensorik im Netz schafft Abhilfe und ermöglicht neue datengetriebene Anwendungen für Netzbetreiber: In Smart Grids kann eine kontinuierliche Überwachung des Stromnetzes gewährleistet werden. Ein wichtiger Anwendungsfall ist dabei die Umsetzung einer automatisierten Detektion von Kabelbrüchen und anderen Leitungsdefekten, vor allem in stark-vermaschten Netzen.
OLT-Lösung
- Automatisierte Clustering-Analyse und Klassifikation für alle Netzwerksinseln des Netzbetreibers zur KI-basierten Charakterisierung des bestehenden Netzes
- Aufbau eines Digitalen Zwillings (Digital-Twin) des Niederspannungsnetzes
- Evaluierung der Machbarkeit und Geschäftspotenziale anhand des Digital-Twin des Netzes
- Ökonomisch optimierte Sensor-Positionierung, d.h. Bestimmung der optimierten Anzahl und Positionen neuer Sensoren
- Automatisierte Sensordatenanalyse zur kontinuierlichen Überwachung des Netzes, sowie zur Identifikation, Klassifikation und Lokalisierung von Netzanomalien
Nutzen
- Investitions-optimierter Rollout von Smart Grid Sensor-Messstellen im Niederspannungsnetz
- Datengetriebene Risikoklassen-Einteilung für Stromausfälle aller Netzwerksinseln
- Effizienterer Einsatz der Netzwartungsteams durch Condition-Monitoring und Anomalie-Warnung
- Reduzierung von Stromausfällen durch frühzeitige Identifizierung von Leitungsdefekten
- Besseres Netzverständnis und Planung für einen Netzausbau durch kontinuierliche Überwachung der Belastungen im Netz
Automatisierte rendite-optimierte Echtzeit-Steuerung dezentraler Energie-Systeme
Herausforderung und Ziele
Im Zuge des Umstiegs auf erneuerbare Energien sind private Haushalte und Unternehmen nicht nur Stromverbraucher, sondern werden vor allem mit Hilfe von Photovoltaik auch zu Erzeugern. Batterien oder E-Fahrzeuge stellen zudem weitere interne Energiespeicher zur Verfügung und sind an das Stromnetz gekoppelt. Um dieser gestiegenen Komplexität im Netz gerecht zu werden, sind neuartige Ansätze zur energetisch und ökonomisch optimierten Echtzeit-Steuerung des Gesamtsystems notwendig. Dies haben wir mit unserem SAGE-BOT Controller (Smart Automated Green Energy & Battery-Optimizing Real-Time Controller) umgesetzt.
OLT-Lösung
- Automatisiertes datengetriebenes Forecasting des Verbrauchs, der PV-Produktion und des Strompreises
- Echtzeit-optimierte Steuerung des Batterie-Speichers
- Kostenoptimierte Ladezyklen für Elektrofahrzeuge mit bestmöglicher Ausnutzung des eigenen PV-Stroms
- Automatisierte Handelsoption mit dem Strommarkt
Nutzen
- Rendite- & Kosten-Optimierung des Gesamt-Systems aus PV-Produktion, Verbrauch, Batterie & Strommarkt
- Optimale Nutzung des grünen PV-Stroms
- Optimierung des ROI, der Nutzung und der Lebensdauer des Batteriespeichers
- Kostenreduktion für den Ladevorgang von E-Fahrzeugen bei gleichzeitiger bester Nutzung des PV-Stroms
- Lastenmanagement & Stabilisierung des Stromnetzes
- Energieeffizienz & Energiemanagement
Detektion und Ortung von Leckagen in Wasserverteilnetzen
Herausforderung und Ziele
Wasserverluste entstehen im Trinkwassernetz von Versorgern durch Leckagen an Leitungen. In einigen Regionen Deutschlands betragen diese über 10%. Es gilt solche Wasserverluste aus ökologischen Gründen zu minimieren. Zudem verursachen sie finanzielle Schäden durch direkte Wasseraufbereitungskosten, Leckage-Suchkosten, sowie schwere Folgeschäden durch Unterspülungen. Wie können Leckagen schnell detektiert und lokalisiert werden, um Wasserverluste zu minimieren und Kosten zu senken?
OLT-Lösung
- Optimierung der Sensor-Infrastruktur mit Hilfe eines Digital Twins des Wassernetzes
- Entwicklung einer datengetriebenen Softwarelösung, mit deren Hilfe automatisiert Leckagen detektiert und lokalisiert werden
- Kontinuierliche automatisierte Überwachung, Signal-Extraktion und Leckage-Detektion für jeden Durchflusssensor
- Möglichst genaue Ortung der Position der Leckage durch einen Digital Twin des Wassernetzes und der neu entwickelten Methode der Virtuellen Triangulation
Nutzen
- Simulations-basierte Bestimmung der optimalen Sensor-Orte für den Rollout und Performance Evaluation verschiedener Rollout Szenarien
- Schnelle Reaktionszeit von der Entstehung der Leckage bis zur Behebung
- Detektion und Lokalisation großer sowie kleiner Leckagen bis zu Wasserverlusten von etwa 1m3/h
- Schnellere, gezieltere und effizientere Feinortung der Leckage durch das Reparaturteam führt zu reduzierten Suchkosten, einer schnelleren Leckagen-Behebung und einem effizienteren Personaleinsatz
- Nachhaltiges Senken von Wasserverlusten im Trinkwassernetz und Reduktion von Folgeschäden
Datengetriebene Optimierung der Bilanzkreis-Überwachung
Herausforderung und Ziele
Strom-Übertragungsnetzbetreiber überwachen die Einhaltung des Gleichgewichts zwischen Stromverbrauch und Einspeisung in einzelnen Bilanzkreisen innerhalb ihres Netzgebietes. Routine-Checks und Anomalie-Tests in den Bilanzkreisen sind häufig noch mit hohem manuellem Aufwand verbunden. Wie lassen sich verschiedene Arten von Anomalien in den Bilanzkreisen automatisch identifizieren, evaluieren und klassifizieren, um die Überwachung der Bilanzkreise zu optimieren?
OLT-Lösung
- Automatisches Prozessieren und Aufbereitung der Daten aller Bilanzkreise
- Implementierung von automatischen Detektionsalgorithmen für unterschiedliche Kategorien von Anomalien
- Entwicklung verschiedener neuer Ansätze zur übersichtlichen und aussagekräftigen Visualisierung der Ergebnisse der Bilanzkreisüberwachung
Nutzen
- Schnelle, einfache und präzise Evaluierung der Performance aller Bilanzkreise, sowie Identifikation kritischer Bilanzkreise und Ereignisse
- Reduzierung des manuellen Aufwandes von Routinechecks und Anomalie-Tests in der Bilanzkreisüberwachung
- Automatisierte Identifizierung von Regelverstößen
- Schaffung einer erhöhten Transparenz
Datenertüchtigung des Netzdatenbestandes im Strom-Verteilnetz
Herausforderung und Ziele
Bei Verteilnetzbetreibern liegt ein Großteil des Datenbestandes des Netzes häufig noch in Form von zeichnerischen Plänen vor. Diese sind oft nicht lagegenau und enthalten keine Relationen zwischen den Objekten. Ziel einer Datenertüchtigung ist der Aufbau eines zusammengeführten Datenbestands mit Objektrelationen, realitätsgetreuer Lage und elektrisch korrekter Modellierung, der in ein modernes Geoinformations- und Betriebsführungssystem (GIS) migriert werden kann.
OLT-Lösung
- Durchführung einer Machbarkeitsstudie zum Aufzeigen der Machbarkeit und der Möglichkeiten, sowie zur Entwicklung eines Konzeptes zur Umsetzung der Datenertüchtigung für den spezifischen Datenbestand des Kunden
- Entwicklung einer maßgeschneiderten Software zur Durchführung der eigentlichen Datenertüchtigung, inkl. Algorithmen-Entwicklung und Implementierung, für den spezifischen Datenbestand des Verteilnetzbetreibers
- Aufbau einer Daten Prozessierung-Pipeline mit Wechsel von voll automatischen Teilschritten und manuellen Teilschritten zur Behebung von Datenfehlern innerhalb einer interaktiven Softwareumgebung
Nutzen
- Fundierte Aussagen zur Machbarkeit und ein detailliertes Konzept zum Vorgehen bei der Datenertüchtigung als Grundlage für die Planung des weiteren Vorgehens
- Effizienteste und schnellste Möglichkeit den Altdatenbestand intelligent aufzubereiten und in ein modernes Geoinformationssystem zu überführen
