Digitalisierung der Energieverteilungsnetze
Problemstellung
In der aktuellen Netzstruktur der Energienetze liefern nur wenige Ortsnetzstationen (ONS) Betriebsdaten an die Leitstelle. Bei Störungen kommt es daher häufig dazu, dass betroffene Netzbereiche großflächig vom Netz genommen werden müssen, um eine schnelle Behebung zu ermöglichen. Die Ortung von Störungen vor Ort erfolgt durch Kurz- und Erdschlussanzeiger, die jedoch derzeit häufig nicht mit der Leitstelle verbunden sind, was die Fernüberwachung und -diagnose erschwert.
Nach § 14 des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) sind Netzbetreiber zudem verpflichtet, den Zustand ihrer Netze kontinuierlich zu ermitteln. Dies erfolgt bislang ausschließlich mithilfe von Netzmodellen und -berechnungen, sowie historische Netz- sowie Stammdaten. Zukünftig sollen zusätzlich aktuelle Messdaten hinzugezogen werden. Ziel dieser Maßnahmen ist es, eine präzise und umfassende Analyse des Netzzustands zu ermöglichen, um eine effiziente Netzführung und -planung sicherzustellen.
Somit müssen die Stromflüsse im Mittel-, sowie Niederspannungsnetz erfasst und dokumentiert werden. Dies stellt eine bedeutende Erweiterung der bisherigen Anforderungen dar und bedeutet eine Nachrüstung von Mess- und Fernmeldetechnik für die meisten Ortsnetzstationen des Netzes. Die Erfassung dieser Daten wird entscheidend dazu beitragen, die Netzstabilität zu gewährleisten und die Anpassungsfähigkeit des Netzes an wachsende Anforderungen und veränderte Lasten zu optimieren.
Die Fernmeldelösung 5G SENS IO-BOX ermöglicht die effiziente Erfassung von Messdaten aus bereits bestehender (oder nachzurüstender) Messtechnik, über Modbus RTU. Dabei werden u.a. Geräte von Herstellern wie Horstmann, Janitza, Kries und anderen unterstützt. Die gesammelten Daten werden über das 5G-Mobilfunknetz an eine Energie-Cloud oder an Kundendatenbanken übermittelt, wodurch eine zentrale und komfortable Datenverwaltung und -darstellung ermöglicht wird.
Ein weiterer Vorteil der Lösung ist die Möglichkeit, ausgewählte Daten (z.B. Mittelspannungsstromflüsse) direkt an die Leitstelle weiterzuleiten. Dies sorgt für eine schnelle Reaktionsfähigkeit bei eventuellen Störungen oder erforderlichen Wartungsmaßnahmen.
Lösung
- Einfache Nachrüstlösung für bestehende Anlagen
- vorhandene Messtechnik kann weiter verwendet werden
- erfüllt Vorgaben des § 14 des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG)
- Plug & Play-Installation (keine IT-Kompetenz erforderlich)
- Fernmeldeeinheit komplett Remote konfigurierbar (über Gerätemanagement)
- Fernmeldeeinheit ist batteriegepuffert, um den Betrieb auch bei Stromausfall sicherzustellen
- Datenweiterleitung mit IEC 60870-5-104
- Schnelle Lokalisierung von Netzwerkfehlern
- Minimierung des Netzausfalls
- Reduzierung der Netzwerkausfallzeiten

Kunden
- Orts- und Mittelspannungsnetzbetreiber
- Stadtwerke
- Betreiber lokaler Energienetze

Referenzen
Blog der ED-Netze über die Lösung
https://blog.ednetze.de/richtig-spannend-fehlersuche-4-0-im-netz/
“… So werden im Fall von ED Netze zum Beispiel bereits die Leistungsschalter in Umspann- und Schaltwerken digital überwacht, ebenso die abgehende Stromstärke in Trafostationen. Dahinter steht ein klares Ziel: Mehr Transparenz im Netz für mehr Versorgungssicherheit. …”