Kurzfristig aufgebaut: LEW Verteilnetz setzt LoraWAN-System Inno.live für Winterlast-Monitoring ein

• Inno.grid.box- an 50 repräsentativen Ortsnetzstationen im Verteilnetz
• Monitoring der Niederspannung im Hinblick auf Heizlüfter
• Hochschule Augsburg wertet Daten mit KI aus

Der großflächige Rollout so genannter digitaler Ortsnetzstationen, die eine Vielzahl von Messdaten übertragen, ist bei LEW Verteilnetz gestartet. Jährlich werden nun hunderte Stationen auf die neue Technik umgerüstet. Insgesamt gibt es bei LEW Verteilnetz rund 10.000 Ortsnetzstationen. Vor dem Hintergrund der Energiekrise stand das Team bei LEW Verteilnetz vor dem Winter 2022/23 jedoch vor der kurzfristigen Herausforderung, dass einzelne Stromkreise in den Ortsnetzen aufgrund eines möglichen verstärkten Einsatzes von Heizlüftern punktuell an ihre Kapazitätsgrenzen kommen könnten. Zusätzlich zu der langfristig angelegten Digitalisierung der Ortsnetze wurden deshalb kurzfristig Messgeräte in repräsentativ ausgewählten Stationen im Netz eingebaut. Dort werden Stichprobenmessungen durchgeführt und die Daten über LoRa-Funk übermittelt. Technische Basis ist die Inno.Live-Technologie, die LEW Smart City Lösung für Kommunen. Die gewonnenen Daten werden auch an der Hochschule Augsburg ausgewertet.

Inno.Live-Technologie von LEW auch im Stromnetz

Das Team von LEW Verteilnetz entschied sich, die Inno.Live-Technologie einzusetzen, die LEW Smart City Lösung für Kommunen. Inno.Live nutzt die LoRa-Funktechnologie. Dabei handelt es sich um ein energiesparendes Funksystem mit hoher Reichweite im städtischen und ländlichen Bereich. Über das Netz werden die Daten in einem weiteren Schritt per Mobilfunk in eine zentrale Datenbank übertragen und dort aufbereitet. Über ein Online-Portal stehen die Informationen den Nutzern zur Verfügung. LEW hat für LEW Inno.Live zahlreiche Anwendungsfälle entwickelt – Füllstandssensoren, Feuchtigkeitsmesser oder Temperaturüberwachung. Mit der Inno.grid.box wurde eine Lösung entwickelt, die Messdaten aus dem Stromnetz aufnimmt und übermittelt – etwa Spannung und Stromstärke.

Mit Computermodellen 50 repräsentative Punkte im Netz ausgewählt
Diese Lösung hat LVN an 50 repräsentativen Punkten in Ortsnetzstationen im LEW Verteilnetz eingebaut. Für die Auswahl der Stationen wurden Netz-, Energieverbrauchs- sowie soziodemografische Daten miteinander in einem Modell kombiniert, um Netzgebiete zu identifizieren, in denen ein verstärkter Einsatz von Heizgeräten zu erwarten und sich in der Netzkapazitäten möglicherweise bemerkbar machen könnte. Die Geräte wurden durch die LEW-eigene Werkstatt montiert und von der Montageeinheit von LEW Verteilnetz verbaut.

Schwellwerte für Meldungen definiert
Für ein kurzfristiges Monitoring, wurde die bestehende Inno.grid.box-Ansicht um ein Dashboard im Geoinformationssystem von LVN ergänzt, das eine schnelle Übersicht über die Auslastung der Trafos und Stromkreisen ermöglicht. Mit den Messdaten wurden auch Wetterdaten mitgespeichert, sodass die temperaturabhängig Lastentwicklung ausgewertet werden kann. Auf dieser Grundlage wurden Schwellwerte der Netzauslastung für automatische Meldungen an das Bereitschaftspersonal parametriert. Bisher wurden die entsprechenden Schwellwerte in keiner der entsprechend ausgerüsteten Ortsnetzstationen erreicht.

Analyse der Messdaten an KI-Projekt der Hochschule Augsburg
Die von Inno.grid.box gemessenen Daten wurden im Rahmen des GA³IA-Projektes (Power Grid Analysis for Asset Management via Artificial Intelligence Applications) der Fakultät für Elektrotechnik an der Hochschule Augsburg zur Verfügung gestellt. Dort werden die Daten unter anderem auch mit KI-Methoden untersucht. Eine erste Analyse hat ergeben, dass die elektrische Leistung an einzelnen Stationen bei niedrigen Außentemperaturen deutlich zunimmt. Der vergleichsweise kalte November und der warme Dezember konnten jeweils deutlich aus der Netzbelastung herausgelesen werden. Extreme Ausreißer durch den Einsatz von Heizlüftern an sehr kalten Tagen konnten nicht beobachtet werden. Die Boxen bleiben bei LEW Verteilnetz weiterhin im Einsatz. Auch andere Netzbetreiber setzen die Lösung ein.