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SOPTIM realisiert bundesweites Management-System für Minutenreserveleistung

Die SOPTIM AG hat von den deutschen Übertragungsnetzbetreibern (ÜNB) den Auftrag erhalten, einen Merit-Order-List-Server (MOLS) für das automatisierte und bundesweit einheitliche Management von Minutenreserveleistung zu entwickeln. SOPTIM Newsletter (SN) sprach mit Andreas Gergs, Leiter des Geschäftsbereichs Individuallösungen in Essen, über Leistungsumfang und Herausforderungen in diesem höchst anspruchsvollen Projekt.

SN: SOPTIM hat den MOLS-Auftrag gegen namhafte Wettbewerber gewonnen. Was hat den Ausschlag gegeben?
Gergs: Letztlich unsere Kompetenz, die wir mit unserem Angebot zum Ausdruck gebracht haben, und unsere bekannt hohe Zuverlässigkeit. Man hat uns am ehesten zugetraut, eine höchst praxistaugliche und anwenderfreundliche Lösung zu entwickeln. Preislich lagen alle Teilnehmer der Ausschreibung in etwa auf gleichem Niveau.

SN: Worum geht es im MOLS-Projekt konkret?
Gergs: Die deutschen Übertragungsnetzbetreiber, 50Hz Transmission GmbH, Amprion GmbH, EnBW Transportnetze AG und Tennet TSO GmbH, regeln gemeinsam im Rahmen des sogenannten Netzregelverbundes (NRV) Leistungsungleichgewichte aus. Dabei setzen sie die drei Regelleistungsarten Primärregelleistung (PRL), Sekundärregelleistung (SRL) und Minutenreserveleistung (MRL) ein.
Anders als bei der Primär- und Sekundärregelleistung, die vollautomatisch mit Aktivierungszeiten bis in den Sekundenbereich eingesetzt wird, erfolgt der Abruf der Minutenreserveleistung telefonisch durch die Leitstände der Übertragungsnetzbetreiber mit einer Vorlaufzeit von 15 Minuten.
Der prognostizierte Bedarf an Minutenreserveleistung wird täglich von den ÜNB auf einer Auktionsplattform im Internet ausgeschrieben. Dabei erhalten dann die Anbieter mit den niedrigsten Bereitstellungs- und Lieferpreisen den Zuschlag und die zugehörigen Verträge je Zeitscheibe im 4-Stundenraster. Der Abruf von MRL erfolgt dabei gemäß einer deutschlandweit einheitlichen „Merit Order Liste" (MOL), die den Marktteilnehmern durch die Veröffentlichung der Ausschreibungsergebnisse bekannt ist.
Aktuell gibt es in den vier Regelzonen zweiunddreißig für die Lieferung von MRL präqualifizierte Anbieter, die vor dem Hintergrund der gegenwärtigen Einschränkungen an den Auktionen teilnehmen. Dies sind im Wesentlichen große Kraftwerksbetreiber und Industriebetriebe.

SN: Welche Einschränkungen sind das?
Gergs: Aufgrund der knappen Vorlaufzeit und der manuellen (telefonischen) Abwicklung konnten die ÜNB im Bedarfsfall bisher viele kleine Anbieter nicht berücksichtigen. Die Mindestleistung liegt daher relativ hoch, derzeit immer noch bei 15 MW. Zum anderen können Anbieter aus einer Regelzone nicht den Bedarf einer anderen Regelzone decken, da auch hier die geringe Vorlaufzeit für die notwendigen regelzonen-übergreifenden Fahrplan-Anmeldungen nicht ausreicht. Somit können die Anbieter derzeit nur in ihrer zugehörigen/eigenen Regelzone berücksichtigt werden.
Mit dem neuen System sollen nun diese Einschränkungen entfallen bzw. reduziert werden. Die Mindestleistung soll deutlich gesenkt werden und die Einschränkung auf die jeweilige Regelzone soll entfallen, wodurch ein bundesweit einheitlicher, offener und höchst liquider Markt für Minutenreserveleistung ermöglicht wird.

SN: Wie ist die Lösung aufgebaut?
Gergs: Es gibt einen zentralen Anwendungsserver, der bei Amprion steht. Die vier Übertragungsnetzbetreiber haben über eine übersichtliche Bedienoberfläche Zugriff darauf und steuern mit dieser Dialogkomponente die gesamte Bedienung und das Monitoring in Echtzeit.
Der Abruf von MRL von den ÜNB erfolgt im ¼-Stundenraster und wird vom Server je nach Anforderungsart entweder direkt ereignisgesteuert oder zyklisch im Viertelstundenraster bearbeitet. Dabei wird im ersten Schritt der Gesamtbedarf der ÜNB-übergreifend bestimmt. Im zweiten Schritt werden die zu aktivierenden Anbieter anhand der Vertragsdaten und unter Berücksichtigung der bereits vorgenommenen Aktivierungen und etwaiger Abmeldungen ermittelt.
Die betroffenen Anbieter erhalten direkt im Anschluss entsprechende Aktivierungsnachrichten und die so aktivierte Leistung wird gemäß dem erzielten Erfüllungsgrad den anfordernden ÜNB zugeteilt. Zeitgleich zu den Aktivierungen werden die zugehörigen Fahrplan-Meldungen an die ÜNB-Systeme erzeugt und versendet. Das System überwacht anschließend die Rückmeldung und Bestätigung der aktivierten Anbieter.

SN: Wie funktioniert die Kommunikation mit den Anbietern?
Gergs: Anders als die ÜNB, sind die Anbieter nicht online mit dem Server verbunden. Die Kommunikation erfolgt ausschließlich über Nachrichten im XML-Format, die per SSH-FTP ausgetauscht werden.
Dabei stellt jeder Teilnehmer einen entsprechenden Empfangs-Server zur Verfügung. So ist nachvollziehbar und sichergestellt, ob und wann eine Nachricht beim Empfänger abgelegt wurde.
Basierend auf dieser Kommunikation werden die wesentlichen drei Anwendungsfälle abgebildet. 1) Der MOLS sendet eine Aktivierung an den Anbieter und der Anbieter sendet seine Bestätigung zum MOLS, dabei überwacht der MOLS das rechtzeitige Eintreffen der Rückmeldungen. 2) Der Anbieter sendet eine Abmeldung (Leistungsreduzierung je Vertrag) an den MOLS und der MOLS sendet eine entsprechende Aktualisierung der Vertragsdaten. 3) Der MOLS sendet zyklisch einen Kommunikationstest an den Anbieter und der Anbieter sendet eine entsprechende Rückmeldung zur Bestätigung der Einsatzbereitschaft.

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Die gesamte Kommunikation erfolgt ausschließlich mit verschlüsselten Dateien und auch die Serverzugänge werden mit entsprechenden Zertifikaten abgesichert.

SN: Was müssen die Anbieter leisten, um den Kommunikations-Anforderungen zu genügen?
Gergs: Zum einen benötigen die Anbieter einen so genannten SSH-FTP Server, um Dateien per SSH-FTP empfangen zu können. Solche Server bzw. Dienste sind üblicherweise bereits verfügbar und müssen nur entsprechend eingerichtet werden.
Neben der reinen Kommunikation müssen die Nachrichten vom Anbieter eingelesen, interpretiert und fristgerecht beantwortet werden. Um dabei den hohen Anforderungen hinsichtlich Reaktionszeit und Zuverlässigkeit einfach nachkommen zu können, wird den Anbietern im Rahmen des MOLS-Projektes der von SOPTIM im Rahmen des Projektes entwickelte MOLS Anbieter-Client kostenfrei zur Verfügung gestellt.
Der Anbieter-Client liest die eingehenden Nachricht automatisch ein, zeigt die enthaltenen Informationen in speziellen Dialogübersichten an und erlaubt ein einfaches Bestätigen der Aktivierungen einschließlich Generierung und Versand der Rückmeldung. Dabei werden die oben genannten Anwendungsfälle vollständig unterstützt und durch einen speziellen und ebenfalls automatisierten Export der zugehörigen Fahrplanzeitreihen die interne Weiterverarbeitung beim Anbieter ermöglicht.
Den Anbietern ist es selbstverständlich freigestellt den von den ÜNB zur Verfügung gestellten Anbieter- Client einzusetzen oder sich eine eigene Lösung gemäß der vorgegebenen Spezifikation zu schaffen. Aufgrund der bereits vorgetesteten Funktion und Qualität des angebotenen Clients und der umfangreichen Leistungen, die SOPTIM jedem MRL-Anbieter in einem entsprechenden Servicevertrag anbietet ist eine Eigenentwicklung auch vor dem Hintergrund von MOLS-Zeitplan und Investitionsbedarf jedoch durchaus kritisch zu hinterfragen.

SN: Wo liegen die besonderen Herausforderungen bei der Realisierung?
Gergs: Das gesamte System muss hoch verfügbar sein und insbesondere den zeitkritischen Anforderungen auch bei einer stark wachsenden Anbieterzahl gewachsen sein.
Es läuft im 24/7-Betrieb in einer mehrfach redundanten Systemumgebung, um den ÜNB den Zugriff auf die Minutenreserveleistung nahezu lückenlos zur Verfügung zu stellen. Dennoch wird dabei dem Datenschutz mit der durchgängigen Verschlüsselung und dem gegenseitigen Austausch von Zertifikaten eine sehr hohe Priorität zugeschrieben.

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Das Gesamtsystem besteht aus drei Komponenten, dem zentralen Server, der den ¼-stündigen ÜNB-Bedarf in äquivalente Aktivierungen umrechnet und die gesamte Kommunikation mit den Anbieter- und ÜNB-Systemen abwickelt und überwacht, dem Bedien-Client der bei den vier Übertragungsnetzbetreibern zum Einsatz kommt und alle Varianten und Sonderfälle zum Abruf der Minutenreserve unterstützt sowie den gerade erwähnten MOLS-Anbieter-Client. Alle Komponenten müssen reibungslos miteinander agieren und auch etwaige Stör- und Sonderfälle robust handhaben können.

SN: Entgegen dem bisherigen manuellen Verfahren, wird der MOLS ja weitgehend automatisiert ablaufen, gab es bei der Abbildung der Prozesse keine Probleme?
Gergs: Wie so oft steckt der Teufel im Detail, so machen auch hier zahlreiche Sonder- und Störfälle einschließlich der angestrebten parametrierbaren Freiheitsgrade einen großen Teil der Gesamtkomplexität aus.
Was passiert, wenn ein ÜNB oder das Fahrplanmanagement eines ÜNB ausfällt, wenn ein aktivierter Anbieter ausfällt, wenn nach einem Ausfall ein Anbieter wieder erreichbar ist oder wenn für einen ÜNB der Server nicht erreichbar ist? Welche Notfall- und Rückfallebene werden jeweils benötigt? Es müssen eben alle Fälle betrachtet werden, nicht nur die Regelprozesse.
SN: Konnten Sie auf bestehenden Lösungen oder Bausteinen aufbauen?
Gergs: Im Grundsatz handelt es sich im MOLS-Projekt um die technische Abbildung ganz neuer Prozesse und Nachrichtenformate in der Kommunikation zwischen ÜNB und MRL-Anbietern. Für die Grundzüge der Verarbeitungskette konnte SOPTIM jedoch auf langjährige und sehr erfolgreich in der Praxis bewährte Systemarchitekturen bestehender Lösungen zurückgreifen.
Als besonders vorteilhaft für die Abdeckung der fahrplanseitigen Anforderungen hat sich dabei der Rückgriff auf unser bereits im Markt etabliertes und weitgehend automatisiert arbeitendes Fahrplan- und Nominierungs-Tool (NomT) erwiesen. NomT kommt mit einigen speziellen Erweiterungen als eine der zentralen Systemkomponenten von MOLS zum Einsatz.

SN: Seit wann läuft das Projekt, wie ist der aktuelle Stand, wann ist Produktivstart?
Gergs: Erhalten haben wir den Auftrag im Dezember 2010. Die Feinspezifikation ist abgeschlossen und wir befinden uns kurz vor der Werksabnahme. Die ersten Prototypen sind an die ÜNB sowie die Betatester auf Anbieter-Seite ausgeliefert.
Die Abnahme wird im Februar 2012 erfolgen. Die Anbindungs-Phase der Anbieter an den MOLS läuft bis Ende April, bevor im Mai und Juni die von den ÜNB zentral koordinierten Kommunikations- und Funktionstests durchgeführt werden. Gemäß dem Beschluss der Bundesnetzagentur ist der „Go-Live" des MOLS auf den 02.07.2012 festgelegt. Die Grundlagen sind geschaffen, wir freuen uns schon jetzt auf einen reibungslosen und zeitgerechten Start!

SN: Herr Gergs, vielen Dank für das Gespräch.

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