ORKA 2

Ensemble-Methoden und -Modelle

Optimierung von Ensembleprognosen regenerativer Einspeisung für den Kürzestfristbereich am Anwendungsbeispiel der Netzsicherheitsrechnungen und der Strombelastbarkeitsprognosen; Teilvorhaben: Ensemble-Methoden und Ensemble-Modelle

Basierend auf den Ergebnissen des ORKA-Projektes stehen bei ORKA 2 Ensemble-Methoden und -Modelle im Mittelpunkt. In enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) und den Netzbetreibern 50 Hertz Transmission (Übertragungsnetz) sowie TEN Thüringer Energienetze (Verteilnetz) soll weiterhin an der Verbesserung der netzknotenscharfen Vorhersagen und der Integration der Vorhersagen in die Netzbetriebsführung gearbeitet werden.

Strombelastbarkeit von Freileitungen

Ein wichtiges neues Thema sind dabei Kurzfrist-Vorhersagen der Strombelastbarkeit von Freileitungen, also der maximal möglichen Stromstärke ohne einen zu starken Durchhang oder eine thermische Überlastung des Leiterseils. Die Strombelastbarkeit von Freileitungen findet derzeit kaum Anwendung in der Netzbetriebsführung. Da jedoch beispielsweise bei hoher Windeinspeisung der Wind auch für eine bessere Kühlung der Leitungen sorgt, kann hier gerade in kritischen Situationen ein großes Potenzial zur besseren Nutzung der bestehenden Netzinfrastruktur für die Aufnahme großer Mengen EE-Strom erschlossen werden.

Ensemblemethoden und Ensemble-Modelle

Insbesondere zur Berechnung einer Überschreitungswahrscheinlichkeit der maximalen Strombelastbarkeit von Freileitungen sind Ensemblevorhersagen prädestiniert. Als Grundlage wird hierfür das Ensemblesystem COSMO-DE-EPS des DWD verwendet. Dabei ist es jedoch offensichtlich essentiell, dass das Ensemble die Unsicherheit der Vorhersage korrekt abschätzt.

Zur Verbesserung dieser Eigenschaft wird der Schwerpunkt auf die Vorhersagevariablen Windgeschwindigkeit, Solarstrahlung und Temperatur gelegt, die für die zuvor genannten Anwendungsbereiche wichtig sind. Zudem wird auch intensiv an den systematischen Schwächen des Modells bei der Simulation der Grenzschicht- und Strahlungsprozesse gearbeitet. Denn auch die Vorhersagequalität des im Ensemble verwendeten deterministischen Modells hat Einfluss auf die Ensembleeigenschaften.