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Forschungskooperation Netzoptimierung

Beschreibung

Die Liberalisierung des Gasmarktes in Deutschland führt die Betreiber von Gastransportnetzen zu völlig neuen Planungsproblemen. Aufgrund der Gasnetzzugangsverordnung (GasNZV) sind sie gehalten, möglichst viel freie zuordenbare Kapazität auszuweisen. Freie Kapazitäten ermöglichen es Gastransportkunden (Gashändler und Großverbraucher), Gas an ihren Anschlusspunkten ein- bzw. auszuspeisen, unabhängig davon, wo ihr jeweiliger Vertragspartner die entsprechende Menge aus- bzw. einspeist. Diese Flexibilität soll Wettbewerb fördern und einen kompetitiven Gasmarkt etablieren.

Der Gasnetzbetreiber muss bei der Ausweisung von Transportkapazitäten sicherstellen, dass die freie Zuordenbarkeit gewährleistet ist, er also die möglichen Gasflusssituationen technisch realisieren kann. Diese Anforderung ist mit den bisher verwendeten simulationsbasierten Planungsmethoden nur schlecht abbildbar. Innerhalb dieser Forschungskooperation entwickeln wir daher einerseits an automatischen Verfahren, die die technische Realisierbarkeit einer Menge von Kapazitätsverträgen prüfen. Andererseits arbeiten wir an Methoden, die kostengünstige Netzausbaumaßnahmen zur Erhöhung der ausweisbaren Kapazitäten vorschlagen.

Die Basis unserer Verfahren ist ein gemischt-ganzzahliges, nichtkonvexes Modell, das die technische Realisierbarkeit einer einzelnen Gasflusssituation beschreibt. Der physikalisch wichtige Druckabfall in den Rohren wird darin durch eine quadratische Gleichung approximiert, während die möglichen Arbeitspunkte von Verdichtern zur Erhöhung des Drucks durch ein Polytop beschrieben werden. Ferner werden die technisch möglichen Gasflüsse durch komplexe Verdichterstationen über Binärvariablen korrekt abgebildet. Mit Hilfe eines neu entwickelten Algorithmus, der die spezielle Struktur dieses Modells ausnutzt, können automatisch passende Aussteuerungen des Netzes für eine gegebene Gasflusssituation bestimmt werden.

 

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Dauer

01/2009 - 06/2013