Analyse der Deltaregelzone mit Fokus auf erneuerbare Energieerzeugung

Abstract

Hintergrund: Am 8. Januar 2021 führte ein Stromausfall in fast ganz Siebenbürgen/Rumänien zu einem kritischen Frequenzabfall. Zum ersten Mal seit dem 4. November 2006 wurde der Normalbereich mit 49,746 Hz unterschritten. Störungen dieser Art machen eine Analyse des Regelenergiebedafs unumgänglich. Methode: Es wurde ein zweistufiges Modell entwickelt. In Stufe I werden mathematische Modelle entwickelt, um die absoluten Last-, Solar- und Windprognosefehler zu beschreiben. Die Ergebnisse der ersten Stufe werden als erklärende Variablen für die Analyse des absoluten Wertes der Deltaregelzone in Stufe II verwendet. Ergebnisse: Die Verwendung eines zweistufigen Modellierungsansatzes erweist sich als vorteilhaft, hauptsächlich aufgrund der Tatsache, dass der absolute Windprognosefehler einen signifikanten Einfluss auf den absoluten Wert der Deltaregelzone hat. Die Ergebnisse des Modells, das ausschließlich Quantile Regression verwendet, zeigen eine stabile Leistung in allen Vergleichen und eine Verringerung von MAE und RMSE um 11% bzw. 5% im Vergleich zum Benchmark mit der besten Leistung (eine Durchschnittsprognose).

Background: On January 8, 2021 a power outage in almost all of Transylvania/Romania led to a critical drop in frequency. For the first time since November 4, 2006 the normal range was undercut with 49.746 Hz. Incidents like this make an analysis of balancing energy demand inevitable. Method: A two stage model was developed. In stage I, an attempt is made to predict the absolute load, solar and wind forecast errors. Then the results of the first stage are used as explanatory variables for the analysis of the absolute control area imbalance in stage II. Results: Using a two-stage modelling approach proves to be beneficial, mostly due to the fact that the absolute wind forecast error shows a significant influence on the absolute control area imbalance. The final results of a model utilizing only quantile regression showcase a stable performance in all comparisons and a reduction in MAE and RMSE by 11% and 5% respectively when compared to the best performing benchmark (a mean forecast).