Das Fachgebiet Photovoltaik: Module Systeme Anwendungen (MSA) am Standort Stuttgart bietet ab sofort 

Abschlussarbeit Master (m/w/d) Bereich Netzwerkintegration "Untersuchung flexibler Netzanschlussvereinbarungen für Batteriespeicher durch simulationsgestützte Bestimmung von Betriebsgrenzen"

Mit dem zunehmenden Ausbau erneuerbarer Energien steigt der Bedarf an Flexibilitätsoptionen im Stromsystem. Großbatteriespeicher übernehmen dabei sowohl wirtschaftliche Aufgaben, etwa den Handel an den Strommärkten, als auch netzdienliche Funktionen. Entsprechend wächst die Zahl geplanter Speicherprojekte derzeit stark. Die hohe Anzahl an Netzanschlussanfragen stellt Verteilnetzbetreiber jedoch vor neue Herausforderungen. Rein marktorientiert betriebene Batteriespeicher können lokal zu Netzengpässen führen. Um einen sicheren Netzbetrieb zu gewährleisten, werden daher flexible Netzanschlussvereinbarungen (Flexible Connection Agreements, FCA) eingesetzt. Diese ermöglichen es Netzbetreibern, die Lade- und Entladeleistung von Speichern temporär zu begrenzen. Die heute verwendeten Verfahren zur Festlegung solcher Betriebsgrenzen für Speicher basieren häufig auf historischen Lastgängen und konservativen Worst-Case-Annahmen. Da das zukünftige Betriebsverhalten der Speicher sowie die tatsächliche Netzauslastung nicht berücksichtigt werden können, werden verfügbare Netzkapazitäten häufig nur unzureichend ausgenutzt. Dies kann die Wirtschaftlichkeit von Speicherprojekten reduzieren und den effizienten Ausbau der Speicherinfrastruktur erschweren. Im Forschungsprojekt STRIVE werden daher prognosegestützte Verfahren zur Bestimmung dynamischer Betriebsgrenzen entwickelt. Mithilfe von Wetter-, Last- und Strompreisprognosen soll die zukünftige Netzauslastung abgeschätzt werden, um Betriebsgrenzen besser an die tatsächliche Netzsituation anzupassen und dadurch zusätzliche Netzkapazitäten für Batteriespeicher nutzbar zu machen.

Ziel der Masterarbeit ist die Untersuchung verschiedener Verfahren zur Bestimmung von Betriebsgrenzen für Batteriespeicher im Rahmen von FCAs. Dabei sollen statische und prognosegestützte Verfahren anhand eines simulierten Verteilnetzes verglichen und hinsichtlich der verfügbaren Netzkapazität bewertet werden.

Ihr Aufgabengebiet:

• Aufbau einer zeitaufgelösten Netzsimulation mit SimBench und pandapower  
• Durchführung von Lastflussrechnungen zur Analyse der Netzauslastung an Umspannwerken 
• Untersuchung und Bewertung heutiger statischer Verfahren zur Bestimmung flexibler Netzanschlussgrenzen (FCA) 
• Vergleich statischer und dynamischer Verfahren hinsichtlich der erschließbaren Netzkapazität
• Untersuchung des Einflusses von Prognoseunsicherheiten auf die Betriebsgrenzen 
• Durchführung von Sensitivitätsanalysen hinsichtlich verschiedener Netz- und Betriebsszenarien