Projekt mit Excel/CSV anlegen

Diese Anleitung erklärt, wie man ein Optera-Projekt mit Excel oder CSV-Eingangsdaten anlegt.

nodes Datei

Zuerst sollten die Knoten definiert werden. Dies geschieht in der nodes-Datei. Hier bekommen alle Elemente (Knoten) wie Umspannwerk, Ortsnetzstation (Verbraucher), Einspeiser, Abzweigpunkt und Verbindungspunkt jeweils genau einen Eintrag (Zeile).

Anforderungen

Jedem Knoten muss eine eindeutige ID zugeordnet werden, sowie alle relevanten Informationen, die diesen Knoten definieren. Das sind mindestens:

• Typ
• Position
• Nennspannung

Koordinatensystem

Das Koordinatenformat entspricht per Default EPSG:25832, also der UTM-Zone 32 ohne die führende Zonenangabe ("32") aber mit dem Zuschlag von 500 km zum Wert des Mittelmeridians.

Andere Koordinatenreferenzsysteme können in den Properties (global.CoordinateSystem) ausgewählt werden. In diesem Beispiel ist es EPSG:4326.

loads Datei

In der loads-Datei können jedem Knoten beliebig viele Lasten zugeordnet werden.

Knotenzuordnung

In der Spalte knotenpunkte ist die ID des betreffenden Knotens anzugeben. Soll der Lasteintrag auf mehrere Knoten angewendet werden, so können auch mehrere IDs kommasepariert in der Spalte knotenpunkte angegeben werden.

Leistungsangaben

Für die Lasten kann gewählt werden:

• PC: Wirkleistung + cos(φ)
• SC: Scheinleistung + cos(φ)
• PQ: Wirkleistung + Scheinleistung

Zählpfeilsystem

Für Leistungen wird in der loads-Datei das Erzeuger-Zählpfeilsystem verwendet:

• Verbrauch hat ein negatives Vorzeichen
• Erzeugung hat ein positives Vorzeichen
• Der Bezug von induktiver Blindleistung hat ebenfalls ein negatives Vorzeichen

Scale Tags

Jedem Lasteintrag sollte ein scale Tag zugeordnet werden. Diese scale Tags dienen dazu, die Lasten zu gruppieren und im nächsten Schritt zu skalieren.

Die scale Tags sind frei wählbar. Mögliche Beispiele sind u.a.:

• Haushaltslast
• Photovoltaik
• Wärmepumpe
• E-Fahrzeug
• Windenergie

Wird kein Tag vergeben, wird die betreffende Last mit einem Faktor von 1 skaliert.

szenarios Datei

Aus den Lasten mit ihren scale Tags können dann sogenannte Szenarien erstellt werden. Das sind die Lastsituationen, die relevant für die Auslegung des Netzes sind.

Typische Szenarien

• Starklast: Maximaler Verbrauch bei minimaler Einspeisung
• Starkeinspeisung: Minimaler Verbrauch bei maximaler Einspeisung

Grundstruktur

Ein Szenario muss mindestens eine eindeutige ID besitzen. Ein aussagekräftiger Name ist hilfreich aber nicht notwendig.

Die scale Tags aus der loads-Datei werden als Spaltenüberschriften verwendet. In jedem Szenario kann dann ein Faktor eingesetzt werden, der bestimmt, zu welchem Anteil Lasten mit diesem Tag berücksichtigt werden.

TIP

Existieren in der loads-Datei scale Tags, die nicht in Szenarien definiert wurden, werden die zugehörigen Lasten mit 1 skaliert. Dies kann dann auftreten, wenn der scale Tag gar nicht in der szenarios-Datei aufgeführt wurde oder wenn der entsprechende Eintrag leer geblieben ist.

Mehrere Szenarien

Es lassen sich "beliebig" viele Szenarien definieren. Optera wird dann auf Basis dieser Szenarien die Netze bewerten. Für jedes Szenario wird eine separate Lastflussberechnung durchgeführt.

Nur wenn bei einem Netz alle Szenarien elektrisch gültig sind, ist das Netz gültig.

Das bedeutet, Optera wird bei der Optimierung von Netzen versuchen, die günstigste Lösung zu finden, die den Anforderungen von allen Szenarien gerecht wird.

Erweiterte Optionen

Die Szenarien lassen sich noch weiter verfeinern:

n-1 Ersatzversorgung

Für jedes Szenario kann definiert werden, ob eine Ersatzversorgung benötigt wird (Spalte n-1: true oder false). Per Default wird eine Ersatzversorgung gesucht und anhand der Strategie powerflow.Nm1MergeFunction bewertet.

Spannungslevel

Das Spannungslevel der Slack-Knoten (UWs) kann für jedes Szenario angepasst werden. So ist es z.B. möglich, eine Weitbereichsregelung abzubilden.

In der Spalte spannungslevel wird eingetragen:

• Nennspannung
• Nennspannung_min
• Nennspannung_max

Die zugehörigen Werte werden in der nodes-Datei, in den Spalten nennspannung_min_% & nennspannung_max_% für die Umspannwerke, jeweils als prozentuale Spannungslevel im Vergleich zur Nennspannung angegeben.

Default-Werte

Wurden die Werte für nennspannung_min_% & nennspannung_max_% nicht definiert, wird der Defaultwert 100% verwendet. Das entspricht der Nennspannung.

Betriebsstunden

Werden für die Szenarien Betriebsstunden angegeben, so bestimmt Optera damit die Netzverlustarbeit und die damit verbundenen Kosten (siehe powerflow.ActivePowerLossCosts_EuroPerMWh & powerflow.ReactivePowerLossCosts_EuroPerMWh).

Stützjahre

Szenarien können Stützjahren zugeordnet werden. Dies ermöglicht:

• Analyse, ab welchem Jahr ein Netz möglicherweise überlastet wird
• Bestimmung eines Ausbaupfads, bei dem Anpassungen im Netz erst für das Stützjahr geplant werden, in dem sie gebraucht werden