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Manuel Schwenke M.Sc.

Arbeitsgebiet(e)

Intelligente Netzführung im aktiven Verteilnetz

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Ich habe meinen Bachelor in Elektro- und Informationstechnik an der TU Wien absolviert und bin dann an die TU Darmstadt gewechselt. Hier habe ich 2 Masterabschlüsse, einen in Energy Science and Engineering und einen in Elektro- und Informationstechnik mit der Fachvertiefung Elektrische Energietechnik absolviert.

Während des Studiums habe ich 2 Jahre bei der ABO Wind AG als Werkstudent gearbeitet und mich vor Allem mit einer optimalen Auslastung von Mittelspannungskabeln und der Erfüllung von Netzanschluss-bedingungen hinsichtlich des Blindleistungshaushalts beschäftigt.

Meine Masterthesis habe ich am Fachgebiet E5 über die Modellierung der Strom- und Wärmeversorgung in Quartieren und einer optimalen Dimensionierung von Energieversorgungssystemen mit dem Ziel eines hohen Selbstversorgungsgrades geschrieben. Seit Januar 2022 bin ich als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet E5 tätig.

Die elektrischen Verteilnetze sind im Wandel – mehr Einspeisung aus erneuerbaren Energien, zusätzliche Last durch Elektromobilität und Wärmepumpen, mit den neuen Verbrauchern veränderte Lastcharakteristiken, ein zunehmender Verkabelungsgrad – all das stellt den Netzbetrieb vor Herausforderungen.

In meiner Forschung beschäftigte ich mich deshalb damit, wie eine intelligente Netz- und System-führung aussehen kann. Dabei beschäftige ich mich vor Allem mit zentralen Regelkonzepten für das aktive Verteilnetz. Es gilt geeignete Modelle zu finden, mit denen sich der Netzbetrieb optimieren lässt und gleichzeitig ein operatives Engpassmanagement durchgeführt werden kann. Dabei müssen mathematische Optimierungsmodelle gefunden werden, mit denen sich eine kostenoptimale Wirkleistungsabregelung im Grund- und (n-1)-Fall berechnen lässt um strombedingte Engpässe präventiv zu vermeiden. Hierzu bedarf es gemischt-ganzzahliger nichtlinearer Optimierungsmodelle die zum einen hinreichend genau, zum anderen notwendig schnell Ergebnisse liefern. Darüber hinaus können mit den Modellen Blindleistungssollwerte und Stufenstellerpostition der Transformatoren ermittelt werden und so auch spannungsbedingte Engpässe vermieden werden.

Zentrale Aspekte in diesem Kontext sind:

• Geeignete Mathematische Optimierungsmodelle zur Abbildung der Problematiken des operativen Engpassmanagement und der Netzbetriebsoptimierung.
• Umsetzung der Anforderungen des Redispatch 2.0 durch geeignete Algorithmen und Weiterentwicklung des Redispatches im Verteilnetz.
• Blindleistungsregelung im aktiven Verteilnetz unter Nutzung der betrieblichen Flexibilitäten von verteilten Erzeugungsanlagen.
• Auswirkungen neuer Konzepte in der Netzführung auf die Netzplanung
• Definition von Modellgrenzen und Ermittlung von Flexibilitäten aktiver Verteilnetze für andere Verteilnetze oder das Übertragungsnetz.
• Robustheit des Regelkonzepts und Ausfallsicherheit.

Forschungskooperation mit Netze BW: Blindleistungsregelung im Verteilnetz: Strategien für die Netzplanung und Optimierung des Netzbetriebes.

Forschungskooperation mit N-ERGIE: Konzepte für die Netzausbauplanung im Hochspannungsnetz unter Berücksichtigung von Spitzenkappung durch operatives Engpassmanagement und Nutzung von Flexibilitäten.