Verbundvorhaben: WAFB 4.0 - Erhöhung der Übertragungskapazität im Stromnetz durch einen witterungsabhängigen Freileitungsbetrieb mittels datengetriebener und optischer Verfahren; Teilvorhaben: Erweiterung eines witterungsabhängigen Freileitungsbetriebs mit faseroptischer Sensorik und Dynamic Line Rating Modellen
Zeitraum
2021-09-01 – 2024-08-31
Bewilligte Summe
163.677,10 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI4038B
Leistungsplansystematik
Monitoring und Netzschutz [EB1821]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI4)
Förderprogramm
Energie
Das übergeordnete Ziel des Projektes ist es, neuartige Methoden und Algorithmen für einen witterungsabhängigen Freileitungsbetrieb (WAFB) zu entwickeln, welche eine flächendeckend erhöhte Durchleitungskapazität im deutschen Stromnetz ermöglichen. Zum ersten Mal sollen neben der primären Verwertung von meteorlogischen Mess- und Modelldaten auch faseroptische Temperaturmessungen entlang von Erdseilen an Freileitungen auf ihren Nutzen im WAFB hin untersucht werden. Die NKT Photonics GmbH (NKTP) hat dabei vorranging das Ziel, die grundlegenden und vorhandenen Ideen zur transienten Lastberechnung von Leiterseilen (Engl. Dynamic Line Rating oder DLR), basierend auf verteilter faseroptischer Temperaturmessung so zu optimieren, dass sie vom Netzbetreiber zuverlässig eingesetzt werden können. Ein bestehendes DLR-System soll daraufhin untersucht werden, ob mit zusätzlichen Systemdaten wie Wetterdaten eine Verbesserung der Istwert-Genauigkeit und der Prognosegenauigkeit möglich ist und ob neuartige ML-/KI-Methoden zur Leistungs- und Genauigkeitsverbesserung der Temperaturbestimmung des Leiterseils beitragen können. Analog zum DLR bei Freileitungen gibt es bei Energiekabelanwendungen bereits ein standardmäßig eingesetztes Verfahren welches RTTR (Real-Time Thermal Rating) genannt wird. Ein weiteres Ziel der NKTP besteht darin, die Methodiken dahingehend zu untersuchen, ob sie für sogenannte Baueinsatzkabel verwendet werden können, welche modelltechnisch hybride zwischen Freileitungen und erdverlegten Kabelsystemen darstellen und temporär zum Einsatz kommen. Als weiterer wichtiger Bestandteil des Förderprojektes hat die NKTP den Einsatz und die Datenaufnahme von verschiedener verteilter faseroptischer Sensorik zum Ziel. Die Messung von Temperatur, Dehnung und Akustik am Erdseil kann zusätzliches Potential zur Detektion von Zuständen und Ereignisse aufzeigen, wie die Alterung des Erdseils und die Detektion von Sonnenstürmen, Blitzen und Erdschlüsse.