Messtechnik für Verteilnetze – Messen über drei Ebenen

Messen über 3 Ebenen

Der zentrale Gedanke der flächendeckenden Messung erfordert die Installation von Messgeräten auf allen drei Ebenen

Der zentrale Gedanke der flächendeckenden Messung erfordert die Installation von Messgeräten auf allen drei Ebenen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass intelligente Energieverteilnetze eine leistungsfähigere Messtechnik (Auflösung, Abtastraten,…) benötigen, als klassische Systeme.

Janitza bietet für diese Anwendung maßgeschneiderte, technisch hochwertige Lösungen. Dabei wurden die Kosten pro Messkanal – sowohl beim reinen Messgerät als auch beim gesamten System – signifikant reduziert.

Für eine flächendeckende Überwachung der Energieverteilnetze wird künftig auf drei Ebenen gemessen werden:

  • Umspannwerk
  • Ortsnetzstationen
  • Kabelverteiler / Hausanschlusskasten / dezentrale Erzeugungsanlagen / Sondervertragskunden‑Anschlusspunkt

Ihr Nutzen durch Messtechnik auf 3 Ebenen

  • Steigerung der Verfügbarkeit: Reduzierung von Ausfallzeiten
  • Reduzierung von Übertragungs-, Verteilungs- und nichttechnischen Verlusten
  • Management dezentraler Energieerzeugung (z.B. Photovoltaik, Wasserkraftanlagen, Biogas, …)
  • Spannungsregelung in Ortsnetzstationen
  • Erfüllung regulatorischer und tariflicher Anforderungen (Dokumentationspflicht)
  • Überwachung der Spannungsqualität (z.B. nach EN 50160)
  • Kontrollierte Einbindung neuer Technologien (z.B. Elektrofahrzeuge, Speicher)
  • Schnellere Fehleranalyse
  • Solide Basis für die Netzplanung
  • Datengrundlage für Mess- und Steuereinrichtungen

Ebene 1 – Umspannwerk

Beim Aufbau von Monitoring-Systemen empfiehlt sich der „Pyramidenansatz“ über drei Messebenen hinweg. Messebene eins bezieht sich auf hochwertige Klasse A Spannungsqualitätsanalysatoren an Übergabestellen im Umspannwerk. Als typische Einsatzfälle sind hier die Einspeisungen, Übergabepunkte vom übergelagerten Lieferanten oder wesentliche Abgänge zu kritischen Großkunden zu nennen. Zertifizierte Klasse A Spannungsqualitätsanalysatoren nach IEC 61000-4-30 sind hier unumgänglich.

Neben der hochgenauen Energiemessung steht auf dieser Ebene die Spannungsqualität mit ihren vielfältigen Parametern im Vordergrund des Interesses.

Durch zahlreiche Schnittstellen und Protokolle wird eine unkomplizierte Systemanbindung (Leitwarte, SCADA, GIS) sichergestellt. Neben der Meldung der Betriebszustände und Lastflüsse an die Leitwarte wird meist ein eigenes Parallelsystem für die PQ-Analyse und die Netzplanung errichtet.

Unsere Lösung

UMG 512 Klasse A Spannungsqualitätsanalysator

Das Janitza UMG 512 ist insbesondere für die Überwachung der Spannungsqualität nach gängigen Normen, z.B. der EN 50160, IEEE519 oder der EN 61000-2-4 geeignet.

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Ebene 2 – Ortsnetzstation

Ortsnetzstationen übernehmen die Schlüsselrolle im Verteilnetzausbau.

Die zweite Ebene – die Ortsnetzstationen – wurden in der Vergangenheit nahezu ausgeklammert. Inzwischen kommt ihr besondere Aufmerksamkeit zu. Aufgrund der hohen Stückzahlen ist sie sehr investitionsintensiv.

Hier empfiehlt sich eine skalierbare Lösung:

  • UMG 605 PQ-Analysator als Mastergerät in der Einspeisung. Ebenso kann hier das UMG 509 eingesetzt werden.
  • UMG 20CM, UMG 103 oder eine Kombination aus beidem als Slavegeräte für die einzelnen NS-Abgänge

Damit lassen sich die initialen Investitionskosten reduzieren. Zugleich ist sie zukunftssicher, da sich die Messstellen einfach erweitern lassen.

Optimierung im Verteilnetz

  • Einhaltung des Spannungsbandes
  • Erfassung des Auslastungszustandes der Betriebsmittel
  • Kontinuierliches Überwachen und Analysieren der Energienetzkomponenten
  • Bereitstellung und Übertragung relevanter Energiemessdaten
  • Umfassende EN 50160 PQ-Berichte zur Dokumentation und Fehleranalyse
  • Minimierung von Unterbrechungs- und Ausfallzeiten
  • Zielorientierte Optimierung des Verteilnetzausbaus

Unsere Lösung

UMG 605

Spannungsqualitätsanalysator

Netzqualitätsanalysator gemäß EN 50160 für die Hutschiene. Für die Überwachung der Spannungsqualität nach gängigen Normen, z. B. der EN 6100024, ...

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Unsere Lösung

UMG 96RM-E

Monitoring der Lastflüsse

Das innovative Energiemessgerät überwacht und misst Differenzströme (RCM – Residual Current Monitor) sowie Ströme auf dem ZEP...

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Unsere Lösung

UMG 509

Spannungsqualitätsanalysator

Anstelle des UMG 605 kann auch das UMG 509 mit seinem bedienerfreundlichen, farbigen Grafikdisplay verwendet werden.

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Ebene 3 – Dezentrale Verteiler / Erzeuger

Kabelverteiler / Hausanschlusskasten / dezentrale Erzeugungsanlagen / Sondervertragskunden

Der zentrale Gedanke der flächendeckenden Messung erfordert die Installation von „fernen“ Messgeräten auf der untersten Ebene. Die dritte Ebene stellen Kabelverteiler, Hausanschlusskästen, dezentrale Erzeugungsanlagen oder aber auch Sondervertragskunden dar. Auf dieser Ebene werden sehr kompakte und kostengünstige Messgeräte – wie das UMG 103 – benötigt. Zudem kommen bei regenerativen Erzeugungsanlagen häufig auch höherwertige Spannungsqualitätsanalysatoren – wie das UMG 605 – zum Einsatz.

Die Kommunikationsanbindung erfolgt an die Ortsnetzstation. Ist keine Infrastruktur vorhanden, ist die Anbindung über herkömmliche Verkabelung (Kupfer- oder Lichtwellenleiter) wirtschaftlich nicht realisierbar. Aus diesem Grund ist die Kommunikation der Messdaten über das bestehende Stromnetz mit Powerline- Kommunikation oder über ein Mobilfunknetz zu erwägen.

Erfassung eines
NS-Abgangs

Unsere Lösung

Universalmessgerät
UMG 103

Universalmessgerät für die Hutschienenmontage in Niederspannungsverteilungsanlagen zur Messung und Kontrolle elektrischer Kennwerte in Energieverteilungsanlagen...

Weitere Informationen

Erfassung von bis zu
fünf NS-Abgängen

Unsere Lösung

UMG 20CM

Monitoring der Lastflüsse

Differenzstrom (RCM) und Energiedatenerfassung, 20 Strommesskanäle, Echteffektivwertmessung, Hohe Abtastrate mit 20 kHz, Überwachung der Spannungsqualität,...

Weitere Informationen

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