19 Apr

(Mess)Datenschätze sicher verarbeiten

(Mess)Datenschätze sicher verarbeiten

Digitalisierung der Elektrizität oder...das Internet der Energie (IoE)

«SmartGrid Box» in Kombination mit dem «BentoNet»

Die Themenblöcke:

  • Die Frage nach dem «Warum SmartGrid» und den «Herausforderungen»
  • Den möglichen Datenschatz sicher heben und verwerten: Die Grundsätzliche Architektur
  • Betrachtung unterschiedlicher Use Cases der SmartGridBox:
    • SmartGridBox Use Case 1: Abgangsmessung drahtgebunden
    • SmartGridBox Use Case 2: Abgangsmessung drahtlos
    • SmartGridBox Use Case 3: PV-Anlagen netzdienlich betreiben
  • Vorteile zusammengefasst
  • Beispielbilder von SmartGridBoxen

Die Frage nach dem "Warum SmartGrid"

Die klassische elektrische Flussrichtung im Netz

netzebene 1 7
netzebene 1 4

Die «neue» elektrische Flussrichtung im Netz

flussrichtung neu

Wachsende Herausforderungen im Netz und Schlussfolgerungen

  • Push der Energiewende (politisch, gesellschaftlich, ökologisch, ökonomisch)
  • Aus Konsumenten werden stark zunehmend auch Prosumer (Last- und Spannungsanforderungen im Netz)
  • Anwachsende Anspruchsgruppen (regulatorisch, Umwelt, Politik, Gesellschaft, Kunden, VNB, etc.)
  • Neue Unordnung auf der Einbahnstraße = Bidirektionale Netze mit vielen Knotenpunkten
  • Fachkräftemangel führt automatisch zu prioritärer „Untätigkeit“
  • Stark zunehmende Komplexitäten (elektrisch, IT, regulatorisch, kommerziell, Arbeitszeitmodelle, etc.)
  • Die Netzqualität verändert sich – s. g. Power Quality – (Störungen, Ausfälle, Defekte, etc.)
  • Cyber-Attacken auf die kritische Infrastruktur steigt rapide an
Stress im System

Mögliche Schlussfolgerung(en)

  • Es bedarf einer Technologieunterstützung im Netz und nicht einem Ersatz
  • Nutzenstiftende Digitalisierung bestehender Systeme ist notwendig
  • Erweiterung und Modernisierung der elektr. Infrastrukturen
  • Wirklich sinnvolle“ Transparenz“ in den Netzen herstellen
  • Gezielter Umgang mit Daten zur systemischen Verarbeitung & Nutzung
  • Cyber Security gesamtheitlich bis auf Feldebene (Messebene) ansetzen
  • Unbedingt die Transformation von Technologie & Mensch beachten
kontrolle im system

Den möglichen Datenschatz sicher heben: Die grundsätzliche System-Architektur

architektur

SmartGridBox Use Case 1: Abgangsmessung drahtgebunden

use case 1
ringbus

Merkmale:

      • Zero-Blind Technologie zur schnellsten Erfassung der Zustandsdaten (54kHz Sampling)
      • Echtzeitdaten im Top-of-Second Verfahren oder auch >1s einstellbar (IEC61850 Datenpush)
      • Nicht nur Last, sondern auch Leistungs- und Netzqualitätsdaten verfügbar
      • Bis 20kA pro Abgang möglich (z. B. auch zur Messung der Hauptverteilung mit gleichem Modul)
      • Alle Zustandsdaten sind voll zueinander synchronisiert (gesamthafte Netzdynamik)
      • Frühzeitige Problemortung durch Netz-Transparenz
      • Einfachste Installation (Pilot UND Roll-Out)

 

Fazit:

      • Allerhöchste Mess-Performance für ein dynamisches und voll rechenfähiges Netz mit Echtzeitdaten

SmartGridbox Use Case 2: Abgangsmessung drahtlos

use case 2
wireless

Merkmale:

      • Nicht nur Last, sondern auch Leistungs- und Netzqualitätsdaten verfügbar
      • Bis 1kA pro (Phasen)Abgang möglich
      • Mittelwerte bis 1/min und Momentanwerte 1/s
      • Alle Zustandsdaten sind voll zueinander synchronisiert
      • Einfachste Installation durch drahtlose Sensoren
        (Pilot UND Roll-Out)
      • Frühzeitige Problemortung durch Netz-Transparenz
      • Die Drahtlostechnik kann für verschiedene Camille Bauer Standard-Messgeräte eingesetzt werden (PQI oder PMD)
      • Bis zu 33(25) Abgänge gleichzeitig messen

 

Fazit:

      • Hohe Performance für ein dynamisches und rechenfähiges Netz

SmartGridbox Use Case 3: PV-Anlagen netzdienlich betreiben

usecase 3
usecase 3 pv anlage

Merkmale:

      • Geringster Installationsaufwand
      • Autarkes und selbst-steuerndes System (dezentral)
      • Einsatz von Standard-Komponenten
      • Steuereinheit und Messgerät in Einem (2-in-1)
      • Kein Programmieraufwand erforderlich
      • Follower können auch mit Netzqualitätsmessungen der Klasse A ausgestattet werden
      • Zusätzliche Messung der Abgänge mit dem Use Case 2 (drahtlos) möglich (Kombination Use Case 2 und 3)

 

Fazit:

      • Dieses System ermöglicht es den Verteilnetzbetreibern, die Netze unmittelbar durch gemessene Zustandsdaten in Balance zu halten.
      • Auch Einspeisungen ohne Gegenlast, besonders zu sonnenreichen Zeiten, werden damit kontrollierbar

Vorteile zusammengefasst

Gute Gründe für die SmartGridBox:

  • Das (Mess)System ist aufgebaut nach Ihren Bedürfnissen (eine SmartGridBox mit funktionalen Optionen)
  • Unkompliziert in die Umsetzung gehen (Plug and Play Konzept)
  • Schnell im Pilot als auch im Roll-Out
  • Durch das Umsetzen lernen Sie Ihr Netz kennen
  • Komplexität bleibt Ihnen erspart
  • Zukunftsfähigkeit durch eine offene und State-of-the-Art (System)Plattformarchitektur (nicht-proprietär)
  • Leistung und ggf. Netzqualität machen das Netz für Sie transparent
  • Cyber Protection stand-alone und Cyber Security in Kombination mit dem BentoNet (ISO27001)
  • Ein Roll-Out basiert auf Ihren Erfahrungen und kann dadurch optimal gestaltet werden
  • Sie nutzen und bezahlen nur das, was Ihnen zum Zeitpunkt weiterhilft
  • Neue Business- und Vergütungsmodell können darauf aufgebaut werden

Bespielbilder von SmartGridBoxen

SmartGridBox; drahtgebunden; Bentonet ready
SmartGridBox; drahtlos; Bentonet ready
use case 3

Messtechnischer Use Case 1:

Abgangsmessung drahtgebunden

Messtechnischer Use Case 2:

Abgangsmessung drahtlos

Messtechnischer Use Case 3:

PV-Anlagen netzdienlich betreiben

Urheberrechte:

Die Urheberrechte liegen bei Camille Bauer und dürfen ohne deren Einverständnis weder kopiert, vervielfältigt noch anders verwertet werden. 

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