VirtueGrid

Open and Extendable Remote Control Networks for Distribution Grid Operation

Um erneuerbare Energien in der Stromversorgung verstärkt nutzen zu können, wird die zentral gesteuerte Netzinfrastruktur zu einem dezentral gesteuerten System, dem Smart Grid umgewandelt. Im Smart Grid kann ein energie- und kosteneffizientes Gleichgewicht zwischen Stromerzeugern, Stromverbrauchern und auch Stromspeichern geschaffen werden.

Damit das Smart Grid funktioniert, wird eine flexible IKT-Infrastruktur benötigt, die sich den ständig ändernden Anforderungen wie Netz- und Systemregeln, sogenannten GridCodes, neuen Anwendungen wie der Nutzung von Elektromobilität, und der wachsenden Anzahl an Netzteilnehmern anpasst. Da das Stromnetz darüber hinaus eine kritische Infrastruktur darstellt, muss das Smart Grid entsprechende Vorkehrungen treffen, um Teilausfälle möglichst rasch kompensieren zu können. Die Konfiguration soll effizient über hoch flexible, zentrale Software erfolgen können, um die Zukunftsoffenheit, Erweiterbarkeit und Sicherheit der IKT-Infrastruktur auch wirtschaftlich zu gewährleisten. Dazu sind verschiedene Techniken zur so genannten Netzwerkvirtualisierung, wie etwa Software-defined Networking (SDN), geeignet.

Das Forschungsprojekt VirtueGrid untersucht nun die Frage, inwieweit diese Virtualisierungstechniken die derzeitigen und kommenden Anforderungen an die IKT-Infrastruktur am besten unterstützen können. Dazu werden in VirtueGrid zunächst verschiedene Szenarien definiert, aus denen Anforderungen an die IKT-Infrastruktur erwachsen.

Eine wichtige Anforderung dabei ist, die steigende Zahl an Netzteilnehmern zu integrieren, da in Zukunft sehr viel mehr Haushalte Strom aus Photovoltaikanlagen ins Netz speisen und Elektrofahrzeuge nutzen werden. Dem Stromnetz steht hier ein sprunghafter Anstieg an zu kommissionierenden Datenpunkten bevor. Daher ist die Skalierbarkeit, die Wachstumsfähigkeit des Stromnetzes, ein wesentlicher Aspekt, der mit Virtualisierung unterstützt werden kann.

Ein weiterer Punkt ist die Kompensation von möglichen Teilausfällen des Energie- und/oder des IKT- Netzes, um einen effizienten Netzbetrieb aufrecht zu erhalten. Das Smart Grid soll idealerweise selbst erkennen, wenn Ausfälle auftreten und entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten. Diese können zum Beispiel die Definition alternativer Routen sein, die Strom- oder Datenflüsse an ihr jeweiliges Ziel bringen. 

Für diese Szenarien werden in VirtueGrid von den Forschern der FH Salzburg und der Projektpartner mögliche Lösungskonzepte mit geeigneten Techniken der Netzwerkvirtualisierung entwickelt, sowie mit Simulationen, Labor- und Feldtests evaluiert.

Facts:

Team: Armin Veichtlbauer, Oliver Langthaler, Ulrich Pache
Laufzeit: Mai 2017 - April 2020
Budget: € 1,910.933,- (Gesamtbudget)
               € 303.950,- (Budget FHS)
Förderquote: 85 %
Fördergeber: Klima- und Energiefonds, Energieforschung (e!MISSION)
Projektpartner: AIT Austrian Institute of Technologie GmbH
                        KELAG-Kärntner Elektrizitäts-Aktiengesellschaft
                        Salzburg Research Forschungsgesellschaft m.b.H.
                        Siemens Aktiengesellschaft Österreich
                        Alcatel-Lucent Austria AG
                        LINZ STROM GmbH für Energieerzeugung, -handel,
                        -dienstleistungen und Telekommunikation