Objektorientiertes Modell zur Ausbauplanung von elektrischen Übertragungsnetzen unter wettbewerbsorientierten Rahmenbedingungen

Die strukturellen Rahmenbedingungen elektrischer Energieversorgungssektore unterliegen weltweit fundamentalen Veränderungen. Auch in den Mitgliedstaaten der Europäischen Union wurde durch die Binnenmarktrichtlinie Elektrizität eine Umstrukturierung der Energieversorgungssektoren eingeläutet. Zielsetzung der eingeführten Reformen ist die Förderung des Wettbewerbs in den Bereichen Elektrizitätserzeugung und -handel. In der vorliegenden Arbeit wird erstmals ein Ansatz zur Ausbauplanung von Übertragungsnetzen vorgestellt, der die technischen Rahmenbedingungen der Energieversorgung berücksichtigt und gleichzeitig verschiedene Marktmechanismen nachbildet. Dabei werden effiziente Verfahren zur Modellierung, Optimierung, Entscheidung und Mensch-Maschine-Kommunikation in geeigneter Form angepasst und miteinander kombiniert. Die Modellierung des Energieversorgungssystems wird auf der Basis einer objektorientierten Softwareentwicklung realisiert. Diese Modellierung beinhaltet die Definition des Objektmodells eines Energiemarkts und eines Netzes sowie den Entwurf von Markt- und Netzberechnungs- Modulen. Für die rechneroptimierte dynamische Ausbauplanung von Übertragungsnetzen wird als Lösungsansatz eine Kombination von klassischen und heuristischen Optimierungsverfahren verwendet, u. a. lineare Optimierung, sequentielle quadratische Programmierung, genetische Algorithmen und Trade-Off-Analyse. Das realisierte Programmsystem zur Ausbauplanung ermöglicht sowohl eine rechneroptimierte als auch eine interaktive Planung. Abschließend erfolgt eine Bewertung des Modells für den Fall eines realen Systems.