Lastflussberechnungen: Sichere Systemplanung in der Energietechnik

Systemplanung in der Energietechnik Mit Lastflussberechnungen Netzunsicherheit vermeiden

05.05.2025 Verantwortliche:r Redakteur:in: Andreas Müller 3 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Schneider Digital Josef J. Schneider e.K.

Eversource Energy und MathWorks treiben die Integration erneuerbarer Energien mit probabilistischen Lastflussberechnungen in der Systemplanung voran. Das Fortune 500-Unternehmen nutzt Matlab und MathWorks Consulting Services, um Netzunsicherheiten zu überwinden.

Mithilfe eines PLF-Systems kann die Zuverlässigkeit und die Leistung eines Stromversorgungssystems unter variablen Betriebsbedingungen bewertet werden. (Bild: MathWorks) — Mithilfe eines PLF-Systems kann die Zuverlässigkeit und die Leistung eines Stromversorgungssystems unter variablen Betriebsbedingungen bewertet werden.
(Bild: MathWorks)

MathWorks, Entwickler von Software für mathematische Berechnungen, stellt Funktionen für probabilistische Lastflussberechnungen (PLF) bereit, mit denen Eversource Energy, der größte Energieversorger in Neuengland, seine Systemplanungslösungen optimiert. Die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen, Wärmepumpen und Solarmodulen hat die Planung der Stromverteilung noch unsicherer gemacht. Eversource hat ein probabilistisches Energieflusssystem entwickelt, um Millionen von Netzszenarien nach Wahrscheinlichkeit und Risiko zu verarbeiten und zu priorisieren.

Lastflussberechnungen: Traditionelle Modellszenarien reichen für Planung nicht aus

Die Integration erneuerbarer Energieerzeugungskapazitäten in das Stromnetz ist eine zentrale Herausforderung für die Energiewende in den USA. Die Energy Information Administration (EIA) antizipiert einen Zubau von 26 Gigawatt (GW) Solarkapazität im Jahr 2025 und 22 GW im Jahr 2026. Eversource kam zu dem Schluss, dass traditionelle Modellszenarien für die zukünftige Systemplanung unzureichend seien. Stattdessen integrierte das Energieunternehmen die PLF-Automatisierung in seine Energiesystemanalyse. Durch den Einsatz der PLF-Automatisierung kann Eversource eine Vielzahl von Szenarien simulieren, um seine Fähigkeiten zur Verteilungsmodellierung zu optimieren. Gleichzeitig werden Investitionen in die Verbesserung notwendiger Datenanalyselösungen unterstützt.

Lastflussberechnungen optimieren Leistung und Zuverlässigkeit von Stromversorgungssystemen: MathWorks bei Eversource — Matlab stellt eine integrierte Entwicklungsumgebung für die Implementierung des PLF-Systems bei Eversource zur Verfügung.
(Bild: MathWorks)

„Die wachsenden Anforderungen an die moderne Systemplanung stellen sowohl eine Herausforderung als auch eine Chance dar“, sagte Tony Lennon, Simscape Products Market Manager bei MathWorks. „Mit Matlab und den Beratungsleistungen von MathWorks hat Eversource seine Infrastrukturinvestitionen optimiert und ist potenzielle Probleme proaktiv angegangen, um seinen Kunden eine stabile und effiziente Energieversorgung zu gewährleisten.“

Effiziente Prozessverteilung für groß angelegte Simulationen und Datenanalysen

Matlab war die primäre Umgebung, die zur Entwicklung und Implementierung des PLF-Systems bei Eversource verwendet wurde. Die Plattform für Programmierung und numerische Berechnung stellte die notwendigen Tools für die numerische Parallelverarbeitung bereit und ermöglichte eine effiziente Prozessverteilung auf Multi-Core-CPUs und GPU-Cluster. Diese Fähigkeit half Eversource, groß angelegte Simulationen und Datenanalysen effektiv durchzuführen. Die Integration wurde mithilfe des Matlab ActiveX-Servers erreicht. Dieser ermöglicht eine direkte Kommunikation zwischen Matlab und DNV Synergi Electric Solver, ohne dass zusätzliche Programmiersprachen erforderlich sind.

Zudem wurde Matlab auch zur Implementierung von Monte-Carlo-Simulationen verwendet, die für die probabilistische Modellierung unerlässlich sind. Mithilfe dieser Simulationen konnte Eversource zahlreiche Szenarien bewerten. Dazu wurden Werte aus Wahrscheinlichkeitsverteilungen der Eingabeparameter zufällig ausgewählt.

info: lastflussautomatisierung

Eversource Energy und MathWorks gestalten gemeinsam die Zukunft der Energieversorgung, indem sie probabilistische Lastflussautomatisierung in die Systemplanung für erneuerbare Energien integrieren.
Eversources System für den Energiefluss ermöglicht es, Millionen von Szenarien für das Stromnetz auf Basis von Wahrscheinlichkeit und Risiko zu analysieren und zu priorisieren
Mithilfe von Matlab gelang es dem führenden Energieversorger Neuenglands, verschiedene Szenarien zu bewerten, indem Werte aus Wahrscheinlichkeitsverteilungen der Eingabeparameter zufällig ausgewählt wurden.
Die Datenvisualisierungstools von Matlab spielten außerdem eine wichtige Rolle, um die PLF-Simulationsergebnisse interpretieren zu können. Damit konnte das Fortune 500-Unternehmen die Netzleistung visualisieren und potenzielle Probleme sowie Verbesserungsbereiche identifizieren.

Datenvisualisierung entscheidend für die Interpretation der Lastflussberechnungen

Darüber hinaus waren die Datenvisualisierungstools in Matlab von entscheidender Bedeutung für die Interpretation der PLF-Simulationsergebnisse. Sie unterstützten den Energieversorger dabei, visuelle Darstellungen der Netzleistung unter verschiedenen Bedingungen zu erstellen und potenzielle Probleme und Verbesserungsbereiche zu identifizieren.

„Mit der beispiellosen Energiewende, die derzeit in Neuengland stattfindet, ist die Planung von Verteilungssystemen komplexer als je zuvor und von entscheidender Bedeutung, um unseren Kunden einen sicheren und zuverlässigen Service zu gewährleisten“, sagt John Kreso, Senior Engineer, Advanced Forecasting and Modeling bei Eversource. „Mit unserer neuen PLF-Lösung reduzieren wir die Simulationszeit um 95 Prozent, bewerten die Netzzuverlässigkeit und treffen datengesteuerte Entscheidungen. Dies spielt eine wichtige Rolle bei unserer Fähigkeit, Investitionen in Infrastruktur-Upgrades zu optimieren und sicherzustellen, dass wir potenzielle Probleme proaktiv angehen können.“

Weitere Informationen:
https://www.mathworks.com/
https://www.eversource.com/

Business-Partnerschaft zwischen RIB und Julius Berger International. Mit gebündelten Kräften adressieren sie das Marktsegment Energiewirtschaft und bieten Fachwissen und Produkte aus einer Hand. (Bild: RIB Software GmbH)

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Geschäftliche E-Mail

Bitte geben Sie eine gültige E-Mailadresse ein.

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung. Die Einwilligungserklärung bezieht sich u. a. auf die Zusendung von redaktionellen Newslettern per E-Mail und auf den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern (z. B. LinkedIn, Google, Meta).

Stand: 16.12.2025

Es ist für uns eine Selbstverständlichkeit, dass wir verantwortungsvoll mit Ihren personenbezogenen Daten umgehen. Sofern wir personenbezogene Daten von Ihnen erheben, verarbeiten wir diese unter Beachtung der geltenden Datenschutzvorschriften. Detaillierte Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.

Einwilligung in die Verwendung von Daten zu Werbezwecken

Ich bin damit einverstanden, dass die WIN-Verlag GmbH & Co. KG, Chiemgaustraße 148, 81549 München einschließlich aller mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen (im weiteren: Vogel Communications Group) meine E-Mail-Adresse für die Zusendung von redaktionellen Newslettern nutzt. Auflistungen der jeweils zugehörigen Unternehmen können hier abgerufen werden.

Der Newsletterinhalt erstreckt sich dabei auf Produkte und Dienstleistungen aller zuvor genannten Unternehmen, darunter beispielsweise Fachzeitschriften und Fachbücher, Veranstaltungen und Messen sowie veranstaltungsbezogene Produkte und Dienstleistungen, Print- und Digital-Mediaangebote und Services wie weitere (redaktionelle) Newsletter, Gewinnspiele, Lead-Kampagnen, Marktforschung im Online- und Offline-Bereich, fachspezifische Webportale und E-Learning-Angebote. Wenn auch meine persönliche Telefonnummer erhoben wurde, darf diese für die Unterbreitung von Angeboten der vorgenannten Produkte und Dienstleistungen der vorgenannten Unternehmen und Marktforschung genutzt werden.

Meine Einwilligung umfasst zudem die Verarbeitung meiner E-Mail-Adresse und Telefonnummer für den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern wie z.B. LinkedIN, Google und Meta. Hierfür darf die Vogel Communications Group die genannten Daten gehasht an Werbepartner übermitteln, die diese Daten dann nutzen, um feststellen zu können, ob ich ebenfalls Mitglied auf den besagten Werbepartnerportalen bin. Die Vogel Communications Group nutzt diese Funktion zu Zwecken des Retargeting (Upselling, Crossselling und Kundenbindung), der Generierung von sog. Lookalike Audiences zur Neukundengewinnung und als Ausschlussgrundlage für laufende Werbekampagnen. Weitere Informationen kann ich dem Abschnitt „Datenabgleich zu Marketingzwecken“ in der Datenschutzerklärung entnehmen.

Falls ich im Internet auf Portalen der Vogel Communications Group einschließlich deren mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen geschützte Inhalte abrufe, muss ich mich mit weiteren Daten für den Zugang zu diesen Inhalten registrieren. Im Gegenzug für diesen gebührenlosen Zugang zu redaktionellen Inhalten dürfen meine Daten im Sinne dieser Einwilligung für die hier genannten Zwecke verwendet werden.

Recht auf Widerruf

Mir ist bewusst, dass ich diese Einwilligung jederzeit für die Zukunft widerrufen kann. Durch meinen Widerruf wird die Rechtmäßigkeit der aufgrund meiner Einwilligung bis zum Widerruf erfolgten Verarbeitung nicht berührt. Um meinen Widerruf zu erklären, kann ich als eine Möglichkeit das unter https://kontakt.vogel.de/de/win abrufbare Kontaktformular nutzen. Sofern ich einzelne von mir abonnierte Newsletter nicht mehr erhalten möchte, kann ich darüber hinaus auch den am Ende eines Newsletters eingebundenen Abmeldelink anklicken. Weitere Informationen zu meinem Widerrufsrecht und dessen Ausübung sowie zu den Folgen meines Widerrufs finde ich in der Datenschutzerklärung, Abschnitt Redaktionelle Newsletter.