Dezentrale Energieerzeugung

Integration von Überwachungsaufgaben in die Betriebsführung

02.03.2011 | Redakteur: Wolfgang Leppert

Entlastung: Intelligente, dezentrale Energieerzeugungseinheiten übernehmen im Verteilnetz Aufgaben der zentralen Betriebsführung
Entlastung: Intelligente, dezentrale Energieerzeugungseinheiten übernehmen im Verteilnetz Aufgaben der zentralen Betriebsführung

Dezentrales Energiemanagement eröffnet neue Möglichkeiten

Die Abgabe von Aufgaben des Energie-Managements weg von einer zentralen Energieleitstelle an dezentrale Versorgungseinheiten bringt neue Möglichkeiten für die Verbraucher wie auch für die Netzbetreiber. So kann zum Beispiel ein Landwirt, der ein Blockheizkraftwerk (BHKW) betreibt, einen Großteil seiner benötigten Energie selbst erzeugen. Seine elektrische Anschlussleistung reduziert sich entsprechend, Kosten beim Energieversorger für den Netzausbau lassen sich einsparen. Können solche dezentralen Energiesysteme auch im Inselbetrieb, also autonom betrieben werden, so erhöht sich die Robustheit des Versorgungsnetzes. Dezentral gesteuerte Einheiten gewährleisten eine erhöhte Versorgungssicherheit der Verbraucher sowohl im lokalen Netz wie auch im Netzverbund: Bei einem Fehler im übergeordneten Netz kann sich das autonome Netz selbst versorgen und vom übergeordneten entkoppeln, bei einem Fehler im lokalen Netz kann das übergeordnete durch schnelles Isolieren des lokalen Netzes vor größeren Schäden bewahrt werden.

Mit dem hochverfügbaren M1-Automatisierungssystem bietet Bachmann electronic Gesamtlösungen im Bereich des Schutzes, der Steuerung und der Automatisierung von dezentralen Energieerzeugungsanlagen. Wesentliches Merkmal sind dabei die auf dem System implementierten Funktionalitäten, die dem Netzbetreiber eine manipulationssichere, zuverlässige Betriebsführung ermöglichen. Mit dem implementierten MMS-Server (Manufacturing Message Specification Server) werden die gesammelten Daten des Kleinkraftwerks zusammengefasst. Sie können mit dem in der IEC61850 beschriebenen Fernwirkprotokoll für Energieanlagen einfach dem übergeordneten Monitoringsystem zur Verfügung gestellt werden. Über eine erweiterte Rechteverwaltung kann dabei jeder Zugriff, abhängig vom jeweiligen Client, erlaubt, abgelehnt und/oder protokolliert werden.

Betriebssicherheit im Smart Grid

Schutzeinrichtungen sorgen dafür, dass Anlagen bei Netzfehlern (z.B. Über-/Unterspannung, Über-/Unterfrequenz) vom Netz getrennt werden können. Diese Abschaltungen müssen jedoch sehr differenziert und rasch erfolgen — zum Beispiel abhängig davon, ob das jeweilige Kraftwerk zur Netzstabilisierung beiträgt oder möglicherweise selbst Auslöser der Störung ist. Mit dem neuen Netzmessungs- und Überwachungsmodul GMP232 werden nun direkt an der Sammelschiene des Kleinkraftwerks Spannung, Strom, Frequenz, Leistung und Oberwellengehalt (Power Quality) erfasst und analysiert. Die Daten des vollständig ins M1-Automatisierungssystem integrierten GMP-Moduls können so unmittelbar und hochperformant weiterverarbeitet (z.B. für Visualisierung, Trendaufzeichnungen) oder weiteren Tasks zugeführt werden. Für die Anwendung macht es keinen Unterschied, ob das GMP 232 dabei direkt auf dem Bus der Haupt-CPU steckt oder ob es über Fastbus abgesetzt ist.

Ergänzendes zum Thema
 

Netzüberwachung - Das Netzmessungs- und Überwachungsmodul GMP232

Die Messwerte werden über Strom- und Spannungseingänge erfasst. Für die Stromeingänge werden üblicherweise 1A- oder 5A-Stromwandler verwendet. Die Spannungseingänge können direkt an Nennspannungen bis zu 690 VAC angeschlossen werden. Die Eingänge werden dabei mit 20 kHz abgetastet, was einer Auflösung von 50 µs bzw. einer Genauigkeit von 0,1% Full Scale entspricht. Ein leistungsfähiger digitaler Signalprozessor (DSP) direkt auf dem Modul wertet die Eingangssignale aus und stellt sie vorverarbeitet dem System zur Verfügung. Der DSP stellt die Daten, mit Ausnahme der Oberwellen-Werte, synchron zur Netzfrequenz zur Verfügung. Bei einem 50 Hz-System stehen so alle 20 ms neu berechnete Parameter bereit (Oberwellen-Werte: 200 ms).

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