Leiterseilmonitoring für TransnetBW

Der Ausbau erneuerbarer Energien stellt das Übertragungsnetz durch erhöhte Last vor neue Herausforderungen. Dabei ist die Übertragungsleistung einer Freileitung maßgeblich durch die maximal zulässige Betriebstemperatur der Leiterseile begrenzt. So soll eine starke Abnutzung der Leiter sowie ein zu starker Durchhang der Leitungen durch Wärmeausdehnung vermieden werden. Bei den Standards für maximale Strombelastbarkeit ist jedoch nicht berücksichtigt, dass Leitungen durch externe Einflüsse, wie Außentemperatur oder Wind, Kühlung erfahren.

Um effektiv mehr Elektrizität durch die Leitung zu schicken und somit Kosten für den Netzausbau zu sparen, ist Leiterseilmonitoring eine kostengünstige und schnelle Alternative. Als Voraussetzung hierfür hat energy & meteo systems für den Übertragungsnetzbetreiber TransnetBW die Strombelastbarkeit ihrer Leitungen analysiert. Für das Monitoring wurde zusätzlich eine entsprechende Positionierung für meteorologische Messstationen ermittelt, welche eine prognostische Berechnung der Strombelastbarkeit im operativen Betrieb erlauben.

Hot-Spot-Analyse

In einer Voranalyse wurde anhand historischer Daten ermittelt, wie stark das Stromnetz hätte belastet werden können. Als Basis dieser Auswertung wurden aus Leiterseileigenschaften und historischen meteorologischen Daten maximale Strombelastbarkeiten berechnet. Pro Stromkreis wurden dabei die Abschnitte mit den historisch niedrigsten Belastbarkeiten ermittelt, sog. Hot-Spots, bei welchen die Leitungen beispielsweise einer besonders schlechten Windkühlung ausgesetzt sein können.

Aufstellung von Messstationen

Basierend auf den Auswertungsergebnissen der Hot-Spot-Analyse wurden Standortempfehlungen für Wetterstationen im gesamten Netzgebiet bestimmt. Die Messstationen können im operativen Betrieb die meteorologischen Bedingungen an den Hotspots abbilden, um die Belastbarkeit der Leitungen prognostisch bestimmen zu können. Hotspots mit ähnlichen meteorologischen Bedingungen können dabei von weniger Messstationen abgedeckt werden, was die Anzahl der aufzustellenden Stationen klein hält und effektiv Kosten einspart.

Vorteile von Freileitungsmonitoring

Durch Freileitungsmonitoring kann die Übertragungsleistung des Netzes deutlich erhöht werden. Der wirtschaftliche Vorteil von stärkerer Strombelastbarkeit sind das Einsparen neuer Trassen und die damit verbundenen Kosten. Die prognostische Natur der Belastbarkeitsbestimmung erlaubt Netzbetreibern dazu eine bessere Netzplanung. Somit kann beispielsweise Netzengpässen und dem damit verbundenen Einspeisemanagement vorgebeugt werden.