Messtechnik für Verteilnetze

Mehr Intelligenz im Verteilnetz

Einbindung von Ortsnetzstationen in ein intelligentes Verteilnetz

Einbindung von Ortsnetzstationen in ein intelligentes Verteilnetz

In der Vergangenheit plante man Verteilnetze gemäß der klaren Energieflussrichtung „Top-Down“ von der Hochspannung über die Mittelspannung bis zur Niederspannung beim Endkunden. Betriebsmittel wie Transformatoren, Leitungen und Schutzeinrichtungen dimensionierte man anhand der zu versorgenden Wohneinheiten, typischen Lastprofilen, statistischen Gleichzeitigkeitsfaktoren und einem ausreichend großen Sicherheitsfaktor.

Seit einigen Jahren verändern sich das klassische Planungsleitbild und die Technik der elektrischen Energieversorgung durch viele äußere Umstände. Dabei spielen die Anforderungen an effizientere Netze eine genau so große Rolle, wie die stetig ansteigende Einspeiseleistung aus erneuerbaren Energien. Diese Einflüsse wirken zum größten Teil auf das Niederspannungsnetz. Dort können kritische Betriebszustände und Überlastungen entstehen, da die klassisch geplanten Netze dafür nicht bemessen wurden.

Ortsnetzstationen werden immer häufiger zu intelligenten Knotenpunkten: Sie übernehmen Aufgaben von der reinen Messung über die Fehlerortung, Störungserkennung, Netzqualitätsanalyse bis hin zur kompletten Fernsteuerung oder gar Automation. Speziell bei der Nachrüstung vorhandener Ortsnetzstationen gilt es, folgenden Rahmenbedingungen Rechnung zu tragen:

  • Begrenzter Platz: Zusätzliche Überwachungs- und Fernwirksysteme müssen an die geringen Ausbaureserven kompakter Ortsnetzstationen angepasst sein.
  • Wirtschaftlichkeit: Die Komponenten müssen sich einerseits sehr einfach „plug-and-play“ installieren lassen, andererseits im laufenden Betrieb möglichst wenig Kosten verursachen.
  • Skalierbarkeit: Die Lösungen sollen einen kostengünstigen Einstieg bieten und einfach erweiterbar sein, ganz nach Bedarf und gewünschter Selektivität.

Verteilnetze sind das Nadelöhr der Energiewende

Wandlung des Stromnetzes

98% der erneuerbaren Energien werden in regionale und lokale Verteilnetze eingespeist. Dabei zeichnet sich ab, dass der Ausbau der Verteilnetze dem stetig steigenden Anteil von erneuerbaren Energien im Energienmix nicht Schritt halten kann.

Ein Indiz hierfür ist die zunehmende Zahl der Regelungseingriffe in die Verteilnetze, also die Abregelung der Anlagen aus erneuerbaren Energien. Laut Bundesregierung wird heute jede 300ste regenerativ erzeugte kWh abgeregelt. Dies bedeutet, die Verteilnetzbetreiber müssen in moderne, intelligente Netze investieren.

Die Deutsche Energieagentur (dena) bezifferte in ihrer Verteilnetzstudie den Aufwand für den benötigten Aus- und Umbau mit 27,5 Milliarden Euro bis 2020. Neue Studien belegen jedoch, dass sich diese Kosten durch intelligente Technik um fast die Hälfte halbieren lassen.

Auswirkungen für die Energiewirtschaft

Die Wandlung des Stromnetzes zieht schwerwiegende Folgen für die Energiewirtschaft nach sich:

  • Lastflussumkehr bis hin zur Rückspeisung
  • Betriebsmittelüberlastungen
  • Spannungsbanderhöhungen am Einspeisepunkt
  • Zunehmende Energieüberproduktion
  • Asymmetrien, vor allem im Niederspannungsnetz
  • Erhöhter Bedarf an Speichermedien
  • Infrastrukturmaßnahmen für die E-Mobilität

Janitza Lösungen für Verteilnetzbetreiber

Janitza bietet umfassende Lösungen vom Universalmessgerät bis hin zu Klasse A Spannungsqualitätsanalysatoren. Aufeinander abgestimmte Komponenten – vom Stromwandler hin zur Visualisierung – sorgen für funktionelle Sicherheit. Der modulare Systemansatz erlaubt es dem Anwender, sich die gewünschten Einzelkomponenten (Kabelumbaustromwandler für Retrofit, Messgerät, Modem, Spannungsqualitäts-Analysesoftware, Reportingtools, ...) auszuwählen.

Neben der enormen Zeitersparnis beim Engineering, spart das vor allem auch Kosten auf allen Ebenen. Die offene Kommunikationsstruktur stellt sicher, dass alle erfassten Daten einfach in bestehende Systeme integriert werden können. Da die Informationen in einer zentralen Datenbank abgelegt werden, ist nicht nur eine komfortable Diagnose der Netzzustände aus Ihrer Leitwarte heraus, sondern auch die mobile Auswertung via Smartphones, Tablets oder PCs über den Webbrowser, möglich.

Aufgrund der Energiewende müssen die neuartigen Komponenten des Stromnetzes der Zukunft mittels Sensorik aktiv gesteuert und geregelt werden.
Aufgrund der Energiewende müssen die neuartigen Komponenten des Stromnetzes der Zukunft mittels Sensorik aktiv gesteuert und geregelt werden.

Die Zahl der zu managenden Netzelemente (Einspeiser, Speicher oder E-Mobilität) steigt immer weiter an – und mit ihr die Datenmenge. Eine intelligente Auswertung liefert valide Entscheidungsgrundlagen und macht so diese Informationsflut beherrschbar. So lassen sich Instandhaltungsstrategien anpassen oder Planungsprozesse optimieren, was wiederum für Stabilität und Sicherheit der Verteilnetze sorgt. Außerdem lässt sich die Spannungsqualität gemäß EN 50160 schnell und einfach bewerten und gerichtsfest dokumentieren.

Unsere Systemkomponenten im Detail

  • Umfangreiches Sortiment an Messgeräten, vom einfachen Energiemessgerät bis zum Klasse A Spannungsqualitätsanalysator
  • Netzvisualisierungssoftware GridVis®
  • Datenbankmanagement
  • Alarmmanagement
  • Reporting Tools, z.B. EN 50160 Jahresbericht
  • Kommunikationseinrichtungen (Gateway, Modem, ...)
  • Breite Palette an Stromwandlern
  • Inbetriebnahme und Schulungen

Ihr Nutzen

  • Volle Transparenz von der Hochspannung bis zur Niederspannung
  • Sichere und autarke Betriebsführung in der Niederspannungs-Ebene
  • Automatisierte Netzzustandserkennung für jeden Netzknoten
  • Optimale Ausnutzung der vorhandenen Infrastruktur
  • Niederspannungs-Ebene wird intelligent
  • Modular erweiterbare Systemlösung
  • Vielseitige Anbindung an die Netzleitstelle
  • Minimierung von Unterbrechungs- und Ausfallzeiten
  • Mit Intelligenz statt Kupfer Investitionskosten senken

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