Robuste Kommunikation für die Automatisierung von Verteilnetzen

Strommast mit Stromleitungen

Damit Sie den Überblick über den Zustand Ihres Energienetzes haben

Mit dem wachsenden Trend zur Optimierung von Energieeffizienz und Energieverteilung wird die Verteilnetzautomatisierung zu einer der wichtigsten Anforderungen für die Kommunikation in Energienetzen und in der Smart-Grid-Technologie.

Möchten Sie mehr erfahren?

Fragen Sie unsere Experten

Die Herausforderungen für Energieversorger

Kostengünstige Investitionen für die Energienetz-Modernisierung

Die Digitalisierung von Überwachungs- und Leitsystemen ermöglicht detaillierte Einblicke in Systembetrieb, Anlagenleistung und Anlagenzustand – in Echtzeit. Unser umfangreiches Portfolio an Kommunikationstechnik sorgt für die zuverlässige Konnektivität zwischen den installierten Anlagen und den Leitstellen. Die Netzwerklösungen unterstützen auch bereits installierte serielle Kommunikationssysteme und erhalten damit den Wert der Anlagen. Zugleich erschließen sie die Vorteile moderner digitaler Kommunikation – drahtgebunden oder drahtlos. Unsere Komponenten wurden für raueste Umgebungen entwickelt. Sie erfüllen oder übertreffen selbst die anspruchsvollsten Industriestandards.

Eine der wichtigsten Funktionen bei der Automatisierung von Verteilnetzen ist FDIR (Fault Detection, Isolation and Restoration – Fehlererkennung, Isolierung und Wiederherstellung). FDIR erkennt fehlerhafte Segmente in einer Verteilnetzleitung und isoliert Fehler durch Topologieänderungen im Verteilnetz (durch Öffnen und Schließen bestimmter Schutzschalter). Wenn feststeht, dass der Fehler beseitigt wurde, wird die ursprüngliche Topologie wiederhergestellt. In der vordigitalen Zeit musste bei einem Fehler im Verteilnetz ein Reparaturteam vor Ort die Schutzschalter manuell öffnen und schließen, um den Netzbetrieb wiederherzustellen. Das dauerte mitunter Stunden. In modernen Smart Grids erkennt und isoliert ein automatischer FDIR-Algorithmus das fehlerhafte Segment innerhalb von 100 Millisekunden oder sogar noch weniger. Diese Reaktionszeit wird durch eine verteilte Architektur erreicht, bei der intelligente elektronische Geräte (IEDs) ihren Status über das schnelle GOOSE-Protokoll nach IEC 61850 austauschen. In zahlreichen Anlagen weltweit leisten die industriellen Wireless-Kommunikationssysteme von Siemens einen wichtigen Beitrag zum Aufbau selbstheilender Energienetze (Smart Grids) – sowohl mit öffentlichem LTE als auch mit privaten wireless Breitband-Lösungen.

Bei großen Verteilnetz-Installationen sollten Investitionsentscheidungen keinesfalls nur auf Basis der Investitionsausgaben (CAPEX) getroffen werden. Sinnvoller ist eine Entscheidung anhand der Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Ownership, TCO), die stets auch die Betriebskosten (OPEX) einschließen. Um die OPEX zu minimieren und damit die TCO zu optimieren, sollte die Lösung auf robuste Komponenten in Industriequalität setzen, die auch unter widrigen Betriebsbedingungen über Jahre ohne Reparatur- oder Ersatzteilbedarf funktionieren. Die Entscheidung für Systemlösungen, die Branchenanforderungen übertreffen und eine hohe Produktlebensdauer sowie hohe MTBF-Werte gewährleisten (Mean Time Between Failure – mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen), sichert die Rentabilität der Anlage.

Je nach Region und Bevölkerungsdichte fehlt möglicherweise eine Glasfaser- oder ähnliche drahtgebundene Kommunikationsinfrastruktur für die Vernetzung der Geräte im sekundären Verteilnetz. Hier ist drahtlose Kommunikation eine naheliegende Alternative. Wireless-Technologien sind jedoch in einer Vielzahl unterschiedlicher Ausführungen lieferbar. Es gibt in der Wireless-Kommunikation keine Standardlösung für alle Anwendungsfälle. Je nach wirtschaftlichen und technischen Kriterien muss zwischen privaten drahtlosen Netzwerken und öffentlichen Mobilfunknetzen entschieden werden. Private Wireless-Kommunikationslösungen wie 4G-Breitbandnetze bieten höhere Zuverlässigkeit, ein hohes Maß an Sicherheit und optimierte Betriebskosten. Für öffentliche Mobilfunknetze sprechen geringere Investitionskosten, kürzere Inbetriebnahmezeiten und eine gute Abdeckung in den meisten Gegenden. Auf jeden Fall sollte eine standardbasierte, interoperable und skalierbare Lösung gewählt werden, die eine Multi-Service-Netzwerkinfrastruktur unterstützt.

Bei der Konzeption des Netzwerks für die Verteilnetzautomatisierung müssen die Anforderungen der verschiedenen Anwendungen, die die Kommunikationsarchitektur verwenden, genau berücksichtigt werden:

  • Anzahl der einzubindenden Geräte
  • Art der Kommunikationsschnittstellen (z. B. Ethernet, RS-232 seriell)
  • Geforderte Zuverlässigkeit
  • Notwendige Bandbreite
  • Maximal tolerierbare Latenz
  • Netzwerk-Redundanzoptionen
  • Zeitsynchronisationsprotokolle
  • Erforderliche Unterstützung von Multicast-Traffic
  • Notwendige Beschränkungen von Datenströmen zwischen unterschiedlichen Standorten oder Geräten
  • Erforderliche Monitoring- und Selbstdiagnosefunktionen

Um Skalierbarkeit zu gewährleisten, sollten die Lösungen auf leistungsfähigen Layer 2 und Layer 3 Kommunikationsprotokollen basieren. Die zertifizierten Netzwerkexperten von Siemens Professional Services unterstützen in der Design-, Entwicklungs- und Inbetriebnahmephase. Darüber hinaus bietet Siemens ein breites Angebot an Zertifizierungsschulungen für die industrielle Kommunikation.
 

Nähere Informationen zu Professional Services für industrielle Netzwerke finden Sie hier:

Immer mehr Energieversorger entwickeln Strategien für die Migration ihrer Anwendungen auf neueste IT-Architekturen, die Edge oder Cloud Computing nutzen. Cloud-Plattformen schaffen die Voraussetzungen für umfassende Konnektivität der Anlagen, für Datenanalytik, optimiertes Monitoring, vorausschauende Wartung und mehr. Ein wichtiger Vorteil cloudbasierter Systeme ist die höhere Wettbewerbsfähigkeit. Grund dafür ist das vielfältige Ökosystem an Anwendungen und Services, mit dem neue Geschäftsmodelle erschlossen werden können. Diese Systeme sollten auf standardisierten, offenen IoT-Protokollen aufgebaut werden, um eine Abhängigkeit von einzelnen Herstellern zu vermeiden (Vendor-Lock-In). Durch Edge Computing erhalten die Unternehmen zudem die Möglichkeit, Intelligenz und Datenverarbeitung näher an die Feld- und Prozessebenen heranzubringen. Cloud und Edge Computing steigern Flexibilität und Skalierbarkeit, da die Services besonders einfach genutzt werden können. Moderne Multi-Service-Kommunikationsplattformen wie RUGGEDCOM RX1400 mit der Virtual Processing Engine (VPE) oder die RUGGEDCOM RX1500-Familie mit APE1808 sind Beispiele für intelligente Kommunikationsplattformen, die Edge Computing und Cloud-Konnektivität bieten. Sie bieten als leistungsstarke Lösung auch ideale Voraussetzungen, um Anwendungen von Drittanbietern zu nutzen.
 

 

Hier erfahren Sie mehr über die moderne Application Processing Engine RUGGEDCOM APE1808.

 

Mehr Informationen über den intelligenten Multi-Protokoll-Router RUGGEDCOM VPE1400.

 

Anwendungsbeispiel

Ganz gleich für welchen Bedarf und für welche Anwendung – die Automatisierung von Verteilnetzen braucht zuverlässige Kommunikation. Klicken Sie auf die Informations-Buttons und erfahren Sie mehr.

Stationsautomatisierung

Zuverlässige Kommunikation in der Stationsautomatisierung ermöglicht stabile Energieübertragung

Verteilnetz SCADA

Übersicht über den aktuellen Netzstatus in der Leitstelle

Blindleistungsoptimierung

Erhöhung der Systemstabilität durch Spannungsstabilisierung und Bereitstellung einer dynamischen Blindleistungskompensation

Substation Backhaul

Anbindung für DERs (Distributed Energy Resources), Leistungsschalter, Kondensatorbänke und Spannungsregler

AMI Backhaul

Verbindung der AMI-Infrastruktur (Advanced Metering Infrastructure) auf der letzten Meile mit dem WAN und der Leitstelle des Versorgers

Fehlerlokalisation, -isolierung und Wiederherstellung

Bereitstellung eines selbstheilenden Energieverteilnetzes

Mobile Servicetechniker

Zugriff für mobile Servicetechniker auf Energienetzausrüstung

Produkte im Blickpunkt

Produkte für die Automatisierung von Verteilnetzen

Unsere Kommunikationslösungen für die Automatisierung von Verteilnetzen tragen dazu bei, die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Energieverteilungsnetzen zu verbessern.

Diese Familie innovativer Gigabit Ethernet Switches nach IEEE 1588 hat ihre Robustheit unter extremen Umgebungsbedingungen in umfangreichen Tests und Zertifizierungen bewiesen. Ihr Design wurde mit dem Red Dot Award 2018 für Industriedesign ausgezeichnet.

RUGGEDCOM RX1400 ist ein intelligenter Multi-Protokoll-Router, der die Ethernet-Funktionen von Switch, Router und Firewall mit verschiedenen WAN-Konnektivitätsoptionen verbindet.

Die RUGGEDCOM-RX1500-Familie mit modularen Layer 2 und Layer 3 Switches und Routern bietet Ihnen die Wahl zwischen WAN-, seriellen und Ethernet-Schnittstellen. 

Der Mobilfunk-Router RUGGEDCOM RM1224 ist die ideale Lösung, um die Datenkommunikation von und zu entlegenen Standorten aufrechtzuerhalten. Er besitzt 4G-Konnektivität (LTE) mit automatischem Fallback auf 3G-Mobilfunknetze (UMTS oder EVDO).

SCALANCE M sind Mobilfunk-Router sowie Router für drahtgebundene Kommunikation. Sie bewähren sich bei unterschiedlichsten Anwendungen, die industriellen Fernzugriff erfordern.

Ein Servicetechniker unter einem Strommast überprüft Komponenten für robuste Kommunikation.

Zahlen und Fakten

0 %

Zeitersparnis bei Reparaturen vor Ort

0 %

Einsparungen beim Wartungsaufwand

0 %

Einsparungen durch Fernzugriff gegenüber Vor-Ort-Service

Siemens Komponenten bieten höhere Produktivität bei geringeren Betriebskosten.

Referenzen

Robuste Kommunikation in der Praxis

3G-Modems ermöglichen die sichere Kommunikation zwischen weit entfernten Umspannwerken und der Leitstelle für die zuverlässige Stromversorgung von 1,5 Mio. Menschen im Nordosten des Oman.
Weitere Informationen

Downloads und Medien

Zusätzliche Informationen zu unseren Produkten und Services
Ein Mann sieht auf sein Tablet; im Hintergrund überlagern digitale Symbole das Bild, die für Digitalisierung in der Automatisierung von Verteilnetzen stehen.

Der schnellste Weg zu den Experten

Lösungsvorschläge für Ihre Anfragen und direkter Zugang zu unseren Experten im technischen Support

Eine Frau und zwei Männer stehen in einem Raum, um sie herum drei stilisierte digitale Ringe, die für hohe Anlagenverfügbarkeit stehen.

Service-Angebote

Um langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Industrieunternehmen die Verfügbarkeit und Produktivität von Maschinen und Anlagen sicherstellen – und im Idealfall steigern. Als Ihr Partner bieten wir Ihnen ein einzigartiges Spektrum an Dienstleistungen und Support, basierend auf unseren umfassenden Technologie- und Branchenkenntnissen.

Ein Mann berührt einen symbolischen Monitor; im Vordergrund sind stilisierte digitale Kreise, die für die Digitalisierung stehen.

Gut ausgebildet für exzellentes Handling

Erhalten Sie standardisiertes oder individuelles Fachwissen direkt vom Hersteller – mit Schulungszentren in mehr als 60 Ländern.

Kontakt

Wie können wir Ihnen helfen?

Haben Sie Fragen oder Anregungen? Bitte wenden Sie sich direkt an uns. Wir beraten Sie gerne.