Verbundvorhaben: GNN4GC – Graph Neuronale Netze für den Einsatz in der Netzsteuerung; Teilvorhaben: Spezifikation und Erprobung eines Empfehlungssystems mit Graph Neuronalen Netzen für das Übertragungsnetz von 50Hertz
Zeitraum
2023-12-01 – 2026-11-30
Bewilligte Summe
199.946,29 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI6117D
Leistungsplansystematik
Stromspeicher - Systemintegration [EA2382]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI6)
Förderprogramm
Energie
Übertragungsnetze spielen eine entscheidende Rolle in der Stromverteilung zwischen Staaten, Ländern und Kontinenten. Sie sind das Rückgrat der Stromversorgung und werden immer wichtiger, da die Elektrifizierung zur Erreichung einer emissionsfreien Gesellschaft zunehmend vorangetrieben wird. Allerdings stehen Übertragungsnetzbetreiber mit dem Aufkommen verteilter und wetterabhängiger erneuerbarer Energien, der Elektromobilität und der zunehmenden Energieerzeugung von Haushalten vor enormen Herausforderungen. Diese Faktoren führen zu Engpässen im Netz, die durch notwendige Instandhaltungsmaßnahmen im Netz zusätzlich verschärft werden können. Zur Behebung, weisen die Netzbetreiber Erzeugungsanlagen an, die Leistungsabgabe hoch- oder runterzufahren. Eine kostengünstige Alternative besteht im Ändern der Netztopologie im Netzbetrieb, jedoch sind die hohe Anzahl an Schaltoptionen für Menschen schwer zu überblicken. Hier bieten KI-Methoden, insbesondere Graph Neural Networks (GNNs), eine Lösung. Ziel des Projektes für 50Hertz ist es vor allem zu untersuchen, inwieweit KI-Methoden, spezifisch Deep Reinforcement Learning (DRL) und GNNs, für die Empfehlung von Netztopologien eingesetzt werden können, da klassische Berechnungen hier im realen Betrieb nicht schnell oder robust genug sind. Dazu soll ein Agent entwickelt werden, der optimale Topologielösungen vorschlägt, die für die operative Entscheidungsfindung im realen Betrieb genutzt werden können. Der Agent soll in ein Empfehlungssystem überführt werden, das von 50Hertz in einem internen Anwendungsfall eingesetzt und evaluiert wird. Ein weiteres Ziel des Projektes ist eine gemeinsame Entwicklung von GNN-Modellen zur Beschleunigung von Lastflussberechnungen für die Analyse von Netzzuständen und zur vorausschauenden Netzbetriebsführung. Insgesamt sollen im Rahmen von GNN4GC Methoden entwickelt werden, die 50Hertz dabei unterstützen, sich optimal auf die Herausforderungen eines zunehmend komplexen Stromnetzes einzustellen.