Energiewende im Verteilnetz: Netze simulieren, überwachen und in Echtzeit steuern

Digitalisierung des Verteilnetzes im praktischen Einsatz

Analysesystem GridCal von PQ Plus

Im Zuge der Energiewende kommen immer größere Herausforderungen auf Verteilnetzbetreiber zu. Die stark zunehmende Anzahl an dezentralen Erzeugungsanlagen sowie Ladesäulen für Elektrofahrzeuge sorgen für deutliche Veränderungen in den Netzen. Mit „GridCal“ hat PQ Plus ein Komplettsystem im Angebot, mit dem man jedes Verteilnetz zu einem der sichersten und effizientesten in Europa aufrüsten kann. „GridCal“ deckt nicht nur die heutigen Anforderungen ganzheitlich ab, sondern ist auch so flexibel und leistungsstark designt, dass zukünftig auftretende Herausforderungen durch einfache Softwareupdates gelöst werden. Egal, ob die Erfassung der Messwerte, die Verarbeitung der Daten in der Station und der Zentrale, die Übertragung aller notwendigen Informationen oder die Steuerung von Teilnehmern im Netz, alles in einem System und aus einer Hand. Das System ist sofort einsatzbereit und bietet Zugriff auf die Daten ohne den Einsatz von Cloudsystemen und das bereits ab der ersten Station.

PQ Plus hat einen Energieversorger aus Oberbayern bei der Auswahl, der Implementierung bis hin zur Installation sowie dem Betrieb einer Digitalisierungslösung begleitet. Strotög ist der kommunale Energieversorger für die Bürger und Unternehmen vor Ort in Töging. Damit der Netzbetrieb noch effizienter und reibungsloser funktioniert und eine hohe Versorgungssicherheit sichergestellt werden kann, setzen die Strotög-Mitarbeiter auf Digitalisierung im Verbund mit elektrischer Messtechnik und gehört zu den „GridCal“-Anwendern. Das System unterstützt Energieversorger auf ihrem Weg zur wirtschaftlichen und effizienten Digitalisierung des Verteilnetzes. Das Geheimnis liegt in der Kombination von dezentralen und zentralen Komponenten. In den Ortsnetzstationen sorgt der „GridCal“ Node dafür, dass alle wichtigen Informationen hochauflösend erfasst, sinnvoll verarbeitet, ausgewertet und für den Abruf On-Demand vorgehalten werden. Die Netzinformationen werden individuell aufbereitet und per Webbrowser dargestellt. Somit lassen sich die Netze zeitgleich simulieren, überwachen und Teilnehmer im Netz in Echtzeit steuern. „Am überzeugendsten ist, dass nicht nur der Trafo, sondern auch die ganzen Niederspannungsabgänge mit den Leistungsflussrichtungen gemessen werden“, stellt Christian Reiter, Elektromonteur bei der Strotög, heraus.

„Ein weiterer Punkt: Die Daten vor Ort werden in der Station und nicht in einer Cloud gespeichert und man kann sich die Daten direkt aus der Ortsnetzstation holen, wenn man sie braucht. Die hochaufgelösten Rohdaten verbleiben in der Ortsnetzstation.“ Sobald die Netzstationen im Verteilnetz mit den entsprechenden Nodes ausgerüstet sind, kann der Operator in der Zentrale alle essenziellen Informationen der einzelnen Netz-Zellen zusammentragen. Andreas Vogl stellt als Vorteil heraus: „Wenn wir mehr digitale Stationen im Netz haben, können wir diese über den ,GridCal‘ Operator miteinander verbinden. Außerdem hat man bei ,GridCal‘ eine Gesamtlösung, bei der von vorne bis hinten alles zusammenpasst. Der Fernzugriff ist bereits Teil des Systems inklusive der VPN-Verbindung. Die Benutzeroberfläche ist sehr leicht verständlich und übersichtlich.“ Mit dem System tauschen die Versorger Abschätzungen und Annahmen gegen echtes Wissen auf Basis von realen Messdaten. Christian Reiter stellt die hohe Flexibilität bei Änderungen oder Erweiterungen als Vorteil heraus: „Außerdem lässt es sich sehr einfach mit dem System arbeiten.“

Erfahrungen aus der Montage

Die Montage läuft laut Christian Reiter sehr gut. „Die Inbetriebnahme ist für mich ein bisschen schwieriger“, gibt er zu. Ihm fehlt die Erfahrung mit der IT, insbesondere in Bezug auf den Umgang mit Tablets. Er habe es aber trotzdem gut geschafft. Dazu hat er sich in der Zwischenzeit ein Konzept erarbeitet, wo was montiert wird, wie die Kabelwege und auch die Verlegesysteme aufgebaut werden. „Ich versuche das in jeder Station umzusetzen, damit jede Station ein gleiches Erscheinungsbild hat“, fügt er an. Die Unterstützung von PQ Plus war seiner Meinung nach „auf jeden Fall wichtig und sehr hilfreich“. Andreas Vogl zeigt das an einem konkreten Beispiel auf: „Bei der ersten Station gab es ein Problem mit vertauschten Adern. Bei der 24 Volt-Versorgung wurde Plus und Minus verwechselt. Die Station hat erstmal nicht funktioniert. Auf der Schulung lässt sich nicht jeder Fall durchspielen. Da kann sich schnell Nervosität ausbreiten. Gemeinsam mit PQ Plus haben wir das Problem lokalisiert und behoben. Dadurch lernt man in der Praxis in der eigenen Station sehr viel und nimmt Erfahrung für die nächste Station mit.“

Verteilnetz mit „GridCal“ analysieren

„Vier Stationen sind ausgerüstet“, stellt Vogl heraus. „Dieses Jahr sollen fünf bis sieben weitere Stationen folgen. Dabei starten wir mit den Schwerpunktstationen. Der Plan ist, im nächsten Jahr den ,GridCal‘ Operator zu implementieren.“ Der Großteil der vorhandenen Ortsnetzstationen im Verteilnetz soll langfristig mit dem System von PQ Plus ausgestattet werden. Doch es gibt auch Herausforderungen. „Aufgrund unseres gewachsenen Gebiets und der Vergangenheit verfügen wir über ein gut ausgebautes Netz“, erläutert Vogl. „Da das Innwerk günstigen Strom lieferte, haben wir viele elektrische Heizungen. Die Freileitungen sind komplett zu Erdkabeln umgestellt worden. Die politische Situation führt nun zu neuen Anforderungen: Man soll Wärmepumpen installieren, Elektroauto fahren und PV-Anlagen installieren. Früher hatten wir im Netzgebiet pro Haushalt mit 3,6 Kilowatt kalkuliert. Da sind wir mittlerweile weit von entfernt.“

Gerade in gewachsenen Gebieten, in denen plötzlich PV-Anlagen, Wärmepumpen und Ladestationen zugebaut werden, entstehen Schwierigkeiten. „Bevor hier immense Investitionen getätigt und die alten gegen neue Leitungen getauscht werden, ist es einfacher, mit ,GridCal‘ das vorhandene Verteilnetz zu analysieren“, ist sich Vogl sicher. „Wenn zum Beispiel einige PV-Anlagen in einem Ortsnetz installiert und die Leistungen einfach zusammengerechnet werden, addiert sich das schnell auf große Summen. Für ihn ist es wichtiger, den Normalbetrieb zu berücksichtigen und nicht den Worst Case. „Somit sind Investitionen in den Netzausbau viel zielgerichteter“ fügt er abschließend an.
 

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