Leittechnik im Spannungsfeld Smart Grids und energieaktive Siedlungen

Abstract

Ohne Leittechnik wäre unser Leben in der heutigen Form nicht denkbar. Die Leittechnik betrifft viele Bereiche des täglichen Lebens sowohl in öffentlichen als auch in privaten Bereichen wie Gebäuden, Verkehr, Produktion von Gütern, Energieversorgung. Im ersten Teil der Arbeit wird beschrieben, was Leittechnik ist und wie sie sich entwickelt hat. Weiters werden die dafür notwendigen Komponenten dargestellt. Im nächsten Abschnitt werden Produktionsleittechnik, Gebäudeleittechnik und Verkehrsleittechnik beschrieben. Um sich ein umfassendes Bild einer leittechnischen Anlage machen zu können, wird danach die Netzleittechnik am Beispiel der Kraftwerksleittechnik detailliert erläutert. Dazu werden zuerst die Regelungsaufgaben im elektrischen Netz erläutert. Die Betriebsarten eines Kraftwerks, Eigenbedarfs- und Schutzaufgaben runden dieses Bild ab. Als immer wichtiger werdender Teilaspekt der Kraftwerksleittechnik wird die Fernwirktechnik dargestellt. Zum Schluss werden aktuelle Systeme am Markt mit den entsprechenden Referenzanlagen beschrieben. Im anschließenden Teil beschäftigt sich die Arbeit mit dem Thema Energieautarke Siedlungen und Smart Grids. Zunächst wird beschrieben, was der Begriff Smart Grids bedeutet. Es werden die Gründe für die Entwicklung von aktuellen elektrischen Netzen zu Smart Grids beschrieben, sowie auf die Bestandteile wie Smart Metering, Smart Home und Siedlungen der Zukunft eingegangen. Im nächsten Schritt werden die Herausforderungen durch die derzeitigen Entwicklungen bei den elektrischen Energiesystemen an die Leittechnik dargestellt. Dabei werden zuerst die zukünftigen und zusätzlichen Aufgaben der Leittechnik beschrieben und mit Referenzen auf die Aufgaben danach die Schwierigkeiten bei der Entwicklung zu Smart Grids dargestellt. Im letzten Schritt werden Lösungsansätze für die gestellten Aufgaben und Probleme skizziert. Als Abschluss sollen laufende Projekte in diesem Bereich vorgestellt werden.<br />

Without process control systems we could not live our life as we are used to do now. Process control systems are needed in many areas of our daily life, as well in public as in private belongings, such as buildings, traffic and transport, production of goods and energysupplyment. The first part of the present diploma thesis describes what process control systems are, how they were developed and all the components needed to build a process control system. In the next part production-, building- and traffic-control-systems will be presented.<br />Control systems for the electric grid and for electrical energy production in power stations will be shown in detail in the following chapter. Here the control tasks, operation modes, tasks for selv-consumption and for protection shall be specified. The next part describes energy-autarkic settlements and smart grids. At first, the diploma-thesis will show what smart grids are. The reasons for the development and the components like smart meters, smart homes and future-settlements will be shown. The following step specifies the challenges for the control-systems, brought from the current developments in electric grids. Here shall future and additional assignments of control-systems be shown. At next, the difficulties to meet these assignments will be specified. The last part describes possible solutions to cope with the difficulties and to fulfill all the tasks. As a conclusion, current development projects will be presented.