Sologrid – Simulation and field test of an intelligent and decentrally managed distribution grid

• Research unit: SFOE
• Project number: SI/501298

Short description (German)

Durch vermehrte dezentrale Energieeinspeisung, von erneuerbaren Energieerzeugern (PV), wird die Einhaltung der Netzqualität (Spannung) zunehmend schwieriger. Hausbatterien und Elektrotankstellen verstärken diese Unsicherheitsfaktoren zusätzlich. Im Projekt Sologrid wird untersucht, wie sich der Energiefluss in einem Stromverteilnetz durch künstliche Intelligenz optimieren und steuern lässt. Die Auswirkungen der störenden Netzbeeinflussungen werden analysiert und die Wirkung von verschiedenen Lösungen und ihre jeweiligen Grenzen simuliert. Dabei wird die Technologie GridSense in der Gemeinde Riedholz bei Solothurn an rund 40 Einfamilienhäusern und Wohnungen in der Praxis geprüft. Die Schnittstelle von GridSense zum Smart Meter dient dabei als Plausibilisierung und als integrale Datenquelle vom Gebäude. Ziel ist es, dem Markt eine Lösung für die zukünftigen Herausforderungen bieten zu können.

Short description (French)

Dans le cadre du projet Sologrid, les possibilités d’optimisation et de contrôle par l’intelligence artificielle du flux d’énergie dans un réseau de distribution sont investiguées. A cette fin, la technologie GridSense est mise à l’épreuve dans une quarantaine de maisons individuelles et d’appartements de la commune de Riedholz, au nord de Soleure.

Short description (Italian)

Nell’ambito del progetto SoloGrid si esamina in che modo è possibile ottimizzare e regolare il flusso di energia all’interno di una rete elettrica di distribuzione con l’ausilio dell’intelligenza artificiale, verificando nella pratica la tecnologia GridSense presso circa 40 villette monofamiliari e appartamenti situati nel Comune di Riedholz, nelle vicinanze di Soletta.

Publications / Results (German)

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• Fachartikel "Stromflüssen auf der Spur" [PDF] 3'313 kB

Publications / Results (English)

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• Article "Electricity flow on track" [PDF] 3'309 kB

Final report (German)

Anhand des SoloGrid-Leuchtturmprojekts konnte die Effizienz der GridSense-Lastmanagementtechnologie in einem typischen Wohngebiet, dem Riedholz-Pilotnetz, unter realistischen Bedingungen über ein volles Betriebsjahr evaluiert und validiert werden. Die Wirksamkeit der GridSense-Technologie wurde durch eine Mischung aus Messdaten- und Simulationsdaten-basierter Netzanalyse validiert. Im Rahmen der Simulationsanalyse wurden über 40 verschiedene Netzszenarien zukünftiger Herausforderungen, wie PV und Wärmepumpen, und möglicher Netzausbau-Optionen (RONT, Leitungsausbau) simuliert und analysiert. Die Validierung zeigt, dass GridSense eine effektive Lösung für die Reduktion lokaler Lastpeaks und damit indirekt auch für die Verbesserung der Spannungsqualität in stark belasteten Niederspannungsnetzen ist. GridSense hat einen ebenso guten bzw. sogar besseren Effekt auf die Netzstabilität als der vergleichbare Netzausbau. Das Lastmanagement von GridSense verhält sich dabei deutlich besser als die heute dominante Rundsteuertechnik. Daher wäre es sogar denkbar, dass die GridSense-Lösung in Zukunft die konventionelle Rundsteuertechnik ablöst.

Final report (English)

The SoloGrid lighthouse project showcases the effectiveness of the GridSense load management technology for a residential neighbourhood, the Riedholz pilot grid area, under real-life operation conditions, including a full-year measurement and analysis campaign. The effectiveness of the GridSense technology was validated by a mix of measurement and simulation data based performance analyses. Altogether more than 40 different full-year grid scenarios with future challenges (PV, heat pumps) as well as grid upgrade options (OLTC, conv. line upgrade) have been modelled, simulated and analysed. The validation shows that GridSense is effective in reducing local load demand as well as local production peaks and thereby significantly improving voltage quality in stressed low-voltage distribution grids.  The GridSense load management solution has a similar or even slightly better grid-stabilizing effect than a comparable conventional grid upgrade and performs significantly better than today’s still dominating demand response technology – ripple control. It would indeed be conceivable that the GridSense solution could in the future become a better performing substitute for traditional ripple control technology.

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• SoloGrid | Experiences and results of a field project with GridSense, an intelligent, decentralized energy managing system - Final report [PDF] 13'397 kB

Final report (French)

Grace au projet phare SoloGrid, la technologie GridSense a pu prouver son efficacité et ce dans un quartier résidentiel typique, le réseau pilote Riedholz, et selon des conditions réalistes durant une année de fonctionnement. La validation de l’efficacité de GridSense a été effectuée par une combinaison d’analyses basées sur des données de mesure et de simulation. Dans le cadre d’analyse de simulation plus que 40 scénarii différents ont été simulés et analysés tenant compte des futurs défis tel que PV et pompes à chaleurs, ainsi que les options de renforcement de réseau.  Le résultat principal montre que GridSense est une solution efficace pour réduire les pics de consommation mais aussi s’avère un moyen pour améliorer la qualité de tension dans des réseaux de basse tension surchargée. GridSense a un effet comparable voire meilleur qu’un renforcement conventionnel du réseau.