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Potentials and Technical Requirements for the Provision of Ancillary Services in Future Power Systems with Distributed Energy Resources

Lotz, Marc René und Majumdar, Neelopal und Beutel, Vanessa und Gerlach, Jana und Wegkamp, Carsten und Hoffmann, Melanie und Kahl, Lily und Wussow, Jonas und Schlachter, Henning und Agert, Carsten und Breitner, Michael H. und Engel, Bernd und Geißendörfer, Stefan und Hofmann, Lutz und Könemund, Martin und Kurrat, Michael und Leveringhaus, Thomas und Maydell, Karsten von (2022) Potentials and Technical Requirements for the Provision of Ancillary Services in Future Power Systems with Distributed Energy Resources. In: NEIS 2021 - Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems, Seiten 53-60. VDE VERLAG GMBH. NEIS Conference 2021, 2021-09-13 - 2021-09-14, Hamburg, Germany. ISBN 978-380075651-3.

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895kB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/9698166

Kurzfassung

A decentralized supply of electrical power based on renewable energies paves the way to a sustainable power supply without nuclear energy and without the emission of greenhouse gases. This energy transition (Energiewende) entails challenges regarding the provision of Ancillary Services (AS), associated with intermittent in-feed of Distributed Energy Resources (DER) into the distribution grids. In this paper, the demand, potentials, and technical requirements for AS provision in Germany, especially in the state of Lower Saxony, are discussed. These aspects are considered from multiple perspectives across all voltage levels. Beginning with a steady state analysis that focuses on the transmission grid, an expected increment in voltage violations and line congestions is revealed. Counteracting the resulting technical limit violations requires consideration of distribution grid flexibilities among others. To address this emerging demand, the potentials for the provision of AS by components in the distribution grids are identified. However, technical concepts are also required to exploit the potential, as DER in-feed has significant impact on the functionality of conventional protection systems. The analysis in this paper indicates the need for development of concepts to provide AS in the distribution grid and detailed technical requirements within a holistic simulative approach.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/148657/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Potentials and Technical Requirements for the Provision of Ancillary Services in Future Power Systems with Distributed Energy Resources
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lotz, Marc RenéTechnische Universität Braunschweig, elenia Institute for High Voltage Technology and Power SystemsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Majumdar, NeelopalLeibniz Universität Hannover, Institute of Electric Power Systems, Electric Power Engineering SectionNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Beutel, VanessaVanessa.Beutel (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gerlach, JanaLeibniz Universität Hannover, Institute of Computer Science for Business AdministrationNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wegkamp, CarstenTechnische Universität Braunschweig, elenia Institute for High Voltage Technology and Power SystemsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hoffmann, MelanieTechnische Universität Braunschweig, elenia Institute for High Voltage Technology and Power SystemsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kahl, LilyTechnische Universität Braunschweig, elenia Institute for High Voltage Technology and Power SystemsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wussow, JonasTechnische Universität Braunschweig, elenia Institute for High Voltage Technology and Power SystemsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schlachter, HenningH.Schlachter (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Agert, CarstenCarsten.Agert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4733-5257NICHT SPEZIFIZIERT
Breitner, Michael H.Leibniz Universität Hannover, Institute of Computer Science for Business AdministrationNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Engel, BerndTechnische Universität Braunschweig, elenia Institute for High Voltage Technology and Power SystemsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Geißendörfer, StefanStefan.geissendoerfer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7496-8191NICHT SPEZIFIZIERT
Hofmann, LutzLeibniz Universität Hannover, Institute of Electric Power Systems, Electric Power Engineering SectionNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Könemund, MartinOstfalia - University of Applied Science, Institute of Electrical Systems and Automation TechnologyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kurrat, MichaelTechnische Universität Braunschweig, elenia Institute for High Voltage Technology and Power SystemsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Leveringhaus, ThomasLeibniz Universität Hannover, Institute of Electric Power Systems, Electric Power Engineering SectionNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Maydell, Karsten vonKarsten.Maydell (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0966-5810NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2022
Erschienen in:NEIS 2021 - Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 53-60
Verlag:VDE VERLAG GMBH
Name der Reihe:NEIS 2021; Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems
ISBN:978-380075651-3
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Ancillary Services, Distributed Energy Resources, Monte-Carlo Scenarios, AC-PTDF, Demand Analysis, Demand Covering, Controllable Loads, Prosumer, Systems Engineering, Protection Systems
Veranstaltungstitel:NEIS Conference 2021
Veranstaltungsort:Hamburg, Germany
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:13 September 2021
Veranstaltungsende:14 September 2021
Veranstalter :Helmut Schmidt Universität
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Energiesystemdesign
HGF - Programmthema:Digitalisierung und Systemtechnologie
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SY - Energiesystemtechnologie und -analyse
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Energiesystemtechnologie
Standort: Oldenburg
Institute & Einrichtungen:Institut für Vernetzte Energiesysteme > Energiesystemtechnologie
Institut für Vernetzte Energiesysteme > Energiesystemanalyse, OL
Hinterlegt von: Beutel, Vanessa
Hinterlegt am:14 Feb 2022 16:09
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:46

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