Smart Grid Lösungen für das intelligente Netz

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Smart Grid
Lösungen für das intelligente Netz
Lösungen für Übertragungsnetzbetreiber
Die Umsetzung des ENWG sowie der Ruf nach Energieeinsparung und
Energieeffizienz haben weitreichende Änderungen beim Betreiben der
Netze und eine zunehmende Integration der Netze in das Marktgeschehen zur Folge. Im Mittelpunkt steht dabei die intelligente Vernetzung von
Erzeugern, Speichern und Verbrauchern.
Der rapide Zuwachs an regenerativ erzeugter Energie bei gleichzeitigem
Fehlen von Speichermöglichkeiten wirft für alle am Prozess Beteiligten
eine Reihe von neuen Themen auf, die zwingenden Handlungsbedarf
erfordern. Die Bewertung der aktuellen Erzeugungs- und Lastsituation
sowie das zugehörige Management zur Sicherstellung der Netzstabilität
sind nicht mehr allein Aufgabe des Übertragungsnetzbetreibers (ÜNB),
sondern zunehmend auch die des Verteilnetzbetreibers (VNB).
Die IDS GmbH hat ihre Standardprodukte im Fernwirk-, Automatisierungs-, Leittechnik- und Netzmanagementbereich für das intelligente Netz
so weiterentwickelt, dass integrierte, zukunftsweisende Lösungen für
nahezu alle Aufgabenstellungen entstanden sind. So sichern unsere
Lösungen die bereits getätigten, aber auch neue Investitionen für die
Zukunft.
Für die Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) stellen die
Dezentralisierung der Erzeugung und die Dynamik
der EEG-Einspeisungen eine besondere Herausforderung dar. Der Bau neuer Trassen, ein effektiveres
Management der Übertragungskapazitäten und eine
genaue Prognose der EEG- Anteile, verbunden mit
neuen Regelmechanismen zur Gewährleistung der
Netzstabilität, sind die Kernpunkte der aktuell aufgelegten Programme zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Übertragungsnetze. Die Komplexität der
Aufgaben des ÜNB erfordert die Vernetzung unterschiedlichster Systeme (Leit-, Prognose-, Handelssysteme, Netzanalyse ,..), um die schnelle, sichere
Verarbeitung sehr großer Datenmengen und die
Abbildung der Betriebsabläufe in Geschäftsprozessen sicher zu stellen.
Das kundenspezifisch konfigurierbare Managementsystem ACOS DMS erstellt zeitnah alle wichtigen
Entscheidungshilfen für ein effektives Regelzonenmanagement durch Verdichtung, Archivierung und
Reporting von Daten aus unterliegenden Systemen.
Die Kommunikation zum Managementsystem erfolgt
über standardisierte Schnittstellen unserer Integrationsplattform ACOS X4, in der auch die wesentlichen Geschäftsprozesse modelliert werden. Ein effizientes, übergeordnetes Störungsmanagement bis
hin zum Prozess der Auftragsplanung und -überwachung übernimmt unsere Netz management Suite
ACOS NMS, in der alle Betriebsmittel eines ÜNB verwaltet werden können.
Für die Überwachung und Steuerung der Primärtechnik kommt die IDS Stationsautomatisierungstechnik
zum Einsatz.
ACOS NMS: Outage Management
Lösungen für Verteilnetzbetreiber und Stadtwerke
Auf dem Weg zum intelligenten Netz kommt dem
Verteilnetzbetreiber (VNB) als Bindeglied zwischen
dem ÜNB und dem Endverbraucher eine besondere
Rolle zu, da wesentliche Anteile an regenerativ
erzeugter Energie in das Mittel- und Nieder spannungsnetz eingespeist werden. Bedingt durch
unscharfe Prognosen treten zu Schwachlastzeiten
Überspannungen und Lastumkehrsituationen auf.
Deshalb stehen, neben der flächendeckenden Überwachung und Steuerung des Hoch-, Mittel- und
Niederspannungsnetzes, die Versorgungsqualität
und alles rund um EEG-Anlagen (Planung, Monitoring, Einspeisemanagement, Prognose) im Fokus
unserer Lösungen. IDS kann hier mit einer integrierten, durchgängigen Gesamtlösung aufwarten, in die
auch bereits vorhandene Infrastrukturen mit eingebunden werden können.
Im Leitsystem IDS HIGH-LEIT laufen alle Informationen aus Hoch-, Mittel- und Niederspannungsnetz bis
hinunter zum Verbraucher zusammen. Um den
Bediener bei den zunehmend komplexer werdenden
Vorgängen im Verteilnetz zu entlasten, bietet es im
Störungsfall teilautomatisierte Funktionen zur
Wiederversorgung ebenso an, wie die Abwehr von
Lastumkehrsituationen durch ein effektives Ein speisemanagement. Dabei können sowohl die Vorgaben vom ÜNB zur EEG-Absenkung als auch eigene
Mechanismen zum Abbau von Kapazitätsengpässen,
Energieüberschüssen oder Spannungsüberhöhungen
umgesetzt werden. Das Einspeisemanagement
behebt mit Hilfe einer Lastflussrechnung auf Basis
von Daten aus dem GIS-System (Kabeldaten, Wegeführung,...) erkannte Engpässe im Netz, beeinflusst
gegebenenfalls EEG-Anlagen oder schaltet Verbraucher zu bzw. ab. Dadurch können Lastumkehrsituationen vermieden werden. Vorgegebene Lastgänge
werden vom Lastmanagementmodul abgefahren.
Aufgrund der Volatilität der EEG-Erzeugung, insbesondere der PV-Anlagen, hat die Bundesnetzagentur
(BNA) dem VNB die Prognose auf Basis der bisherigen Bandprofile untersagt und die Einführung sog.
Referenzmessverfahren gefordert. Eine wesentlich
genauere Prognose als mit Bandprofilen kann über
IDS HIGH-LEIT und ACOS NMS in Verbindung mit
Wettervorhersagesystemen erstellt werden.
Das IDS Stationsautomatisierungssystem und die
Fernwirk- und Automatisierungsgeräte der ACOS 7
Serie dienen zur Überwachung und Steuerung in
Umspannwerken bzw. Ortsnetzstationen, wobei das
Gerät ACOS 720 auch für die direkte Ankopplung von
EEG-Anlagen (z.B. BHKW, WEA,..) Verwendung findet. Alle Geräte sind bereits mit der notwendigen
Intelligenz ausgestattet, um dezentrale Steuerungsund Managementaufgaben eigenständig und automatisch durchzuführen.
Mit Hilfe des ACOS 750 Metering Gateway mit integrierter Datenkonzentratorfunktion wird die Überwachung des Niederspannungsnetzes durch das Auslesen von Netzbetriebsdaten aus den Verbrauchszählern (Spannung, Leistung, eingespeiste Leistung,
Verbrauch) ohne Zusatzaufwand möglich. Die Zähler
sind damit integraler Bestandteil unseres Smart GridKonzeptes, wobei die im Betrieb relevanten Daten im
IEC 60870-5-104 Format an die jeweilige Netzleitstelle übergeben werden.
Die tarifgesteuerte Schaltung von Verbrauchern findet heute über die Rundsteuerung statt. Der Nachteil
der fehlenden Rückmeldung kann durch die Nutzung
von Schaltausgängen am Zähler oder Lastschaltgeräten ausgeglichen werden. Die Ansteuerung erfolgt
bidirektional über Tarifschalttabellen oder Einzelbefehle auf Basis von IEC 60870-5-104 direkt aus IDS
HIGH-LEIT.
Die steigende Zahl von EEG-Anlagen zwingt zu einer
exakten Planung von neuen Anlagen im GIS-System,
um eventuell erforderliche Netzverstärkungen, Netzasymmetrien und Spannungserhöhungen schon
vorab erkennen zu können. Zusätzlich ist durch die
Verwaltung von Störungen, Instandhaltungsmaßnahmen und aller Betriebsmittel in ACOS NMS eine zeitnahe Meldung der Anlagen an den ÜNB für dessen
eigene Prognose gewährleistet.
IDS HIGH-LEIT: Prozessbild
Messstellenbetreiber/Messdienstleister
Im intelligenten Netz kann der Kunde sowohl die
Rolle des Verbrauchers (Consumer), als auch die
des Erzeugers (Producer) annehmen. In beiden Fällen muss, unter Beachtung der dafür gültigen Regeln,
Energie abgerechnet werden. Im Hinblick auf die
Marktintegration der Netze (Einbeziehen der aktuellen Erzeugungs- und Verbrauchssituation, Lastverschiebung, Tarifierung, Verbrauchskontrolle) wird
Smart Metering sowohl vom Messstellenbetreiber
(MSB)/Messdienstleister (MDL), als auch vom Netzbetreiber benötigt und somit zum integralen Bestandteil des intelligenten Netzes. So kann ein Verbraucher über zeitabhängige Tarife am aktuellen Marktgeschehen teilhaben und z.B. durch Lastverschiebung
seine Energiekosten senken.
Unsere Lösung beinhaltet alle Komponenten vom
Zähler bis zur Zählerfernauslese-Applikation. Die
Daten zu Abrechnungszwecken (Lastprofile, Verrechnungsdaten) werden aus dem ACOS 750 MG in der
Ortsnetzstation ausgekoppelt und an eine Zählerfernauslesung im SML Format übergeben. Netzbetrieb
und MSB/MDL können unter Einhaltung der jeweils
erforderlichen Sicherheitsmechanismen somit unabhängig voneinander agieren. Dies gilt auch in Bezug
auf die am Zähler über M-Bus ange schlos senen
Spartenzähler für Gas, Wasser und Fernwärme, da
jeder Zähler mit seinem eigenen Netzbetreiber bzw.
MSB/MDL kommunizieren kann.
Mit unseren Systemen ACOS X4 (Integrationsplattform) und ACOS NMS können wir der stärkeren Verflechtung von eigenen Systemen (Billing, kommerzielle Systeme) mit Systemen anderer MSB/MDL
oder auch Netzbetreibern Rechnung tragen. Der Verwaltungsaufwand (Installation, Wechselverhalten,
Störungsmanagement) nach einem flächendeckenden Roll-Out ist nur mit automatisierten Geschäftsprozessen und rechnergestützten Systemen kostengünstig abzuwickeln. Dazu bietet ACOS NMS mit
Assetmanagement, Störungsmanagement und GIS
die ideale Plattform für das Handling von Massendaten.
Erzeugungsmanagement
Optimale Nutzung regenerativ erzeugter Energie an
Stelle von konventionell erzeugter steht bei wachsenden EEG-Anteilen im Vordergrund. Um trotz der
hohen Volatilität der EEG-Einspeisungen den Einsatz von teurer Regelenergie und Abschaltungen
oder Einspeiseminderungen von EEG-Anlagen
durch Einspeisemanagement zu minimieren, sind
genaue regionale Vorhersagen über Sonnen einstrahlung und Windstärke erforderlich. Ferner
kann eine zeitnahe Dokumentation mit regionaler
Verdichtung der installierten EEG-Kraftwerksleistungen im Assetmanagement von ACOS NMS erfolgen.
So können Abweichungen bereits in den unteren
Netzebenen ausgeregelt werden.
Neben der Überwachung und Steuerung der EEGAnlagen gehört das Abrufen von Minutenreserven
(z.B. Notstromaggregate, BHKW,..) ebenso zum
Erzeugungsmanagement wie Pool-Bildung und
Kopplung mit marktgetriebenen Systemen zum
Management der jeweiligen Abnahmesituation. Das
Leitsystem IDS HIGH-LEIT und die Netz mana gement Suite ACOS NMS, verbunden mit der Integrationsplattform ACOS X4, können in diesem
Umfeld wesentliche Akzente setzen. Für die Überwachung und Steuerung von EEG-Anlagen finden
unsere Fernwirkgeräte ACOS 710/ACOS 720 Verwendung.
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Stand September 2011, technische Änderungen vorbehalten