φφ |
| 
Institut für elegante Mathematik ... gruppe eM
eM Service für Tagungsteilnehmer
Engler-Bunte-Institut der Universität Karlsruhe (TH):
Gaskursus 2006,
16. März 2006, Karlsruhe
»Entry-Exit Management Systeme«
Energiedatenmanagement, Transparenzanforderungen, Prognose
Rolf D. Brandt
BEB, Hannover
rolf.brandt@beb.de
abstract:
Neue gesetzliche Anforderungen und geänderte Rollenverteilungen erfordern Anpassungen an
Organisationen, Arbeitsabläufen und Systemen, dort wiederum bis hin zur Neuimplementierung
von IT-Lösungen. Eine der wesentlichen Veränderungen in diesem Zusammenhang ist die
Einführung so genannter "Entry-Exit-Modelle", die letztendlich auf eine "Dehydraulisierung"
und "Detopologiesierung" der Netze, zumindest was die Kundensicht angeht, hinauslaufen. Betroffen
sind hierdurch insbesondere die zentralen Herzstücke im "über alle beteiligten
Unternehmen" Prozess: die "Datenarsenale", in neudeutsch "Energie Daten Management Systeme"
(Abb. 1) aber auch insbesondere die externe Kommunikation, d.h. Standards für
EDM-Datenaustausch (Energie-datenaustausch als Zeitreihen mindestens im Stundenraster) ja sogar
Messdaten-/ Prozessdatenaustausch im Minutenraster.
Die Daten zu erfassen und zu speichern bzw. auch für gesetzlich geforderte Zeiträume zu
archivieren ist "Das Eine". Das durch diese Zeitreihen für unterschiedliche Anforderungen und
Fragestellungen hindurch zu navigieren ist "Das Andere". Ohne die Zusammenhänge, d.h.
Beziehungen zwischen beispielsweise Stationen, Kunden und Verträgen, darzustellen, ist die
Beherrschung dieser Datenmassen kaum mehr zu bewältigen. Ähnlich wie in den
Prozessleitsystemen bietet sich eine "topologische Visualisierung" an, die in den meisten
"vertragsnahen" Systemen bisher noch nicht existiert. Es werden konkrete Beispiele aus dem
EDM-Umfeld gezeigt.
Das Energiewirtschaftsgesetz (EnWG), die Gasnetzzugangsverordnung (GasNZV), europäische
Vorgaben sowie die Bundesnetzagentur (BNetzA), Eichbehörden und Physikalisch-Technischen
Bundesanstalt (PTB) konkretisieren neue und bereits seit längerem bestehende Anforderungen.
Neu hinzugekommen sind insbesondere diverse Veröffentlichungspflichten für die
Energienetzbetreiber, die so genannten Transparenzanforderungen. Als Informations- und
Datentransportmedium ist das Internet auserkoren, womit sich eine starke Verbreitung und Nutzung
der zugrunde liegenden Technologien ergibt. Energiedatenportale und Onlinebuchungssysteme sind die
resultierenden Lösungen.
Ohne die oben geschilderten Lösungen funktionieren die "neuen Spielregeln" nicht, das kann kein
Energiebedarfs-Prognosesystem allein. Die momentan erreichbare (bzw. je überhaupt)
Prognosegüte wiederum löst auch nicht alle Probleme, soll heißen, die nachweisbar
auftretenden maximalen Fehler überschreiten "Pönalegrenzwerte" der Transportportfolien.
Die durchschnittliche Fehlerrate eines Prognosesystems ist in diesem Zusammenhang eine eigentlich
nichtsbedeutende Information, entscheidend sind die Höhe der maximalen Fehler und deren
Häufigkeit.
Unter dem Begriff Prognose wird in diesem Vortrag die Vorhersage des Gasbedarfes für einen in
der Zukunft liegenden Zeitraum verstanden. Den gängigen Prognoseverfahren liegen in der Regel
Modelle zugrunde, die die zu prognostizierenden Bedarfswerte in Beziehung zu den im Modell
festgelegten Eingangsgrößen setzen wie beispielsweise zu Wetterdaten und -vorhersagen
oder Kenntnisse über das erwartete Verbrauchsverhalten bestimmter Kunden.
Grundsätzlich gilt, dass die Vorhersagegenauigkeit dieser Eingangsgrößen die
Genauigkeit der Prognose in erheblichem Maße beeinflusst, d.h. je besser die zur
Verfügung stehenden Vorhersagen der Eingangsgrößen (z.B. die Wettervorhersage),
desto geringer ist der Prognosefehler. In räumlich ausgedehnten Versorgungsgebieten führt
eine Aufteilung dieses Gebietes in einzelne, separat (mit eigenen Eingangsgrößen)
prognostizierte Regionen im allgemeinen zu einer verbesserten Prognose des Gesamtbedarfes. Die
Prognosemodelle und Ergebnisse der Veröffentlichung
„Vorhersage des Gasbedarfes (Gasbedarfsprognose),
DVGW, Bonn, 2001” [1] werden vorgestellt.
Neben den klassischen Prognoseverfahren (Abb. 2) wie Trendverfahren, Vergleichsverfahren,
Hochrechnungsverfahren, Regressionsverfahren, werden auch künstliche (mehrstufige) Neuronale
Netze, simulierter Verbrauch und weitere in der Energiewirtschaft tatsächlich verwendete
Modelle kurz erläutert. Hierzu zählen z.B. Verfahren der Zeitreihenanalyse
("Box-Jenkins-Verfahren", "ARMA-Prozess" = Auto Regressive Moving Average): im wesentlichen
Kombination(-en) traditioneller Verfahren der Zeitreihenanalyse,
Grundlast-, Regressions- und Trendanteile mit ständiger Anpassung der Modellparameter.
Weiterhin die Extrapolation: Aussagen außerhalb der vorliegenden Erfahrungswerte, z.B.
Abschätzung des Energiebedarfs bei -25°C, Langfristprognosen (z.B. Energiebedarf der
nächsten 10 Jahre) und Ausbauplanungen (z.B. Bedarf bei Extremtemperaturen - Supply, Pipeline,
UGS, ...). Wenig verwendet werden so genannte Expertensysteme, adaptive Systeme, wissensbasierte
Systeme, schon öfter Mustererkennung, bin packing Algorithmen und Prätopologien
(Abb. 3: Prätopologien / mehrstufige Hüllenoperatoren): Teilinformationen /
stückweise eintreffende Informationen sind verwendbar - Außentemperatur, Globalstrahlung,
Wind, aktueller Zustand, Tagestyp, Saison etc. - somit ist schrittweise immer genauere Prognose
möglich und der Einfluss jedes Einzelparameters leicht verifizierbar. Auch Konstruktionen /
Modellierung über "gefühlter Temperatur" sind untersucht worden.
Wichtig ist je eine ständige Kalibrierung (Rückkopplungen der Istwerte). Auf
"Eingangsfilter" sowie "Anpassungsfilter", Automatisierungsmöglichkeiten, Anpassungs-Algorithmen
und das Schlagwort "Lastprofile" wird abschließend kurz eingegangen.
Lit.:
[1] Vorhersage des Gasbedarfes (Gasbedarfsprognose): H. Bauer, R.D. Brandt, J. Jäschke,
V. Müller, M. Paulus; DVGW-Arbeitsblatt (Deutscher Verein für das Gas- und
Wasserfach), Bonn, 2001.
→ (http://www.dvgw.de/fileadmin/dvgw/gas/netze/gasbedarf.pdf)
[2] Energiebedarfsprognose und Energiedatenmanagement: R.D. Brandt; gwf-Gas/Erdgas 2/2005,
146. Jahrgang 2005, ISSN 0016-4909, Oldenbourg Industrieverlag, München, p. 89-93.
→ (abstract, agenda, ...)
[3] Gas Management Systeme und sich wandelnde Märkte: R.D. Brandt, W. Schoder; ERDÖL
ERDGAS KOHLE, 115. Jahrgang, Heft 10, 1999, p. 463-470.
→
(pdf-Version)
[4] Gas Management Systems for Changing Gas Markets: R.D. Brandt, W. Schoder; OIL GAS European
Magazine, Vol. 25, 3/1999 (September), p. 17-23.
→ (pdf-version)
agenda:
- Datenflüsse, Entry-Exit Management Systeme
- Vertrags- und EnergieDatenManagement
- Gas bewegen: SCADA & ConCADA, Transparenzanforderungen, EnWG,
Regulierungsmanagement, Internetportale, Energiedatenportale
- Was geht? Prognosemodelle, Güte, Anwendbarkeit
- Ewig Plausis und Rekalibrieren
- Bündeln: Fazit
- Interessenkonflikte ?
→ komplettes Tagungs-Programm
→ weitere Originalinfo
→
pdf-Vortrag und agenda: »Entry-Exit Management Systeme«
|
