Die intelligente Trafostation – Transparenz im Niederspannungsnetz

Veröffentlicht: 04. Apr 2022

Zur erfolgreichen Gestaltung der Energiewende spielen Informationen über Erzeugung und Verbrauch elektrischer Energie eine wichtige Rolle. Ortsnetz-Trafostationen sind oft nicht vernetzt. Dabei ist es gerade z. B. mit zunehmender Elektro-Mobilität und dem wachsenden Einsatz von Wärmepumpen wichtig zu wissen, wie hoch die Belastung verschiedener Abgänge ist. Echtzeitinformationen zum Netzzustand sind weitere wertvolle Parameter, welche für den weiteren intelligenten Netzausbau und den Redispatch herangezogen werden können. Komplementäre Informationen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit sowie Status der Zugänge (Türen) zu Trafostationen bringen einen zusätzlichen Nutzen. Mittels smarter IoT-Sensorik und dem offenen Übertragungsstandard LoRaWAN® lassen sich Trafostationen schnell und einfach zu intelligenten Trafostationen nachrüsten. Digitale Infrastrukturen, wie z. B. die LoRaWAN® Infrastrukturen von Stadtwerken oder Energieversorgern bilden hierfür das notwendige Fundament.

Wie kommen die Daten in die Netzleitstelle?

Ausgehend von den Sensoren werden die Daten verschlüsselt (E2E) über das jeweilige LoRaWAN® Netz des Energieversorgers in die ELEMENT IoT Plattform übertragen. Dort werden die Trafostationen vollständig digital abgebildet und die Messwerte mit zusätzlichen Meta-Informationen verschnitten (Standort, Größe, technische Spezifikation des Trafos, Anzahl Abgänge, GIS-Daten etc.). Bei der Inbetriebnahme der Sensorik bietet sich daher das Prozess-Digitalisierungs-Tool Element Go an (siehe auch hierzu unseren Beitrag „Digitalisierung von Geschäftsprozessen„).

Damit ist die Grundlage für ein Störungsmanagement in Echtzeit geschaffen. Über Alarme und Regeln können kritische Netzzustände automatisch erkannt und Benachrichtigungen oder Folgeaktionen angestoßen werden. Über erweiterte, optionale Visualisierungswerkzeuge können die Daten für Anwender übersichtlich aufbereitet werden.

Zusätzlich werden die Daten über Scadaboom für die Netzleitstelle gem. dem Protokoll IEC 60870-5-104 umgewandelt und sicher (Netztrennung) in die Leitstelle übertragen.

IoT-Lösung für intelligente Trafostationen

LoRaWAN® Infrastruktur (Gateway)
ELEMENT IoT
Scadaboom
Sensorset:
- Modbus-Bridge zur Auslesung von Multimessgeräten (optional)
- Induktiv-Sensor zur Messung von elektrischem Strom (Abgänge)
- Klappwandler
- Industrietauglicher Temperatur Sensor zur Überwachung der Temperatur des Trafos
- Industrietauglicher Türkontakt-Sensor
Optional: Grid Monitoring Anwendung zur Visualisierung