Digitalisierung der Stromnetze mit LoRaWAN® und den Smart Grid Solutions von ZENNER

Transparente Netze als Rückgrat der Energiewende

Digitalisierung der Stromnetze mit LoRaWAN®: Verteilnetzbetreiber können sich immer seltener auf Standardlastprofile verlassen. Durch das weiterhin steigende Interesse privater und gewerblicher Nutzer an Photovoltaik müssen immer mehr Anlagen ins Netz integriert werden.

Außerdem führt die Dekarbonisierung der Sektoren Wärmeversorgung und Mobilität dazu, dass die Anzahl angeschlossener Wärmepumpen und Ladesäulen kontinuierlich steigt. In Kombination führen diese Effekte dazu, dass sich die Volatilität zwischen Stromerzeugung und -verbrauch zusätzlich verstärkt und die Lastverläufe dynamisiert werden und das Informationsdefizit auf der Niederspannungsebene der Ortsnetze immer gravierender wird.

Um dies zu adressieren, benötigen Netzbetreiber daher ganzheitliche Lösungen, um Einblick in das Lastverhalten ihres Netzes zu erlangen.

Erst IoT macht Verteilnetze wirklich smart

Dank IoT ist die Digitalisierung von Verteilnetzen heute mit einfachen Mitteln realisierbar. Über das eigene LoRaWAN lassen sich ohne Mehrkosten Echtzeitdaten aus Ortsnetz-Trafostationen übertragen. Netzbetreiber können somit die Daten aus Smart Meter Gateway um diejenigen Live-Messungen ergänzen, die für einen effizienten und zukunftssicheren Betrieb ihrer Netze nötig sind. IoT ermöglicht dabei einen adaptiven und flexiblen Einsatz der Sensorik, der sich optimal an die lokalen technischen Gegebenheiten anpassen kann.

Die so gewonnenen Daten können an zentraler Stelle ausgewertet und den verschiedenen Fachabteilungen des Netzbetriebs zur Verfügung gestellt werden. Neben der Netzleitwarte (IEC 104) können regelmäßig auch Netzplaner oder Netzbetriebsverantwortliche wertvolle Rückschlüsse aus den erhobenen Daten ziehen.

Komponenten des digitalen Netz-Zwillings

Messtechnik

Marktgängige Messgeräte werden mit den ZENNER-Lösungen in LoRaWAN integriert.

Monitoring

Messwerte und Verläufe je Messpunkt werden in Echtzeit erfasst gemonitort.

Störungsmanagement

Bei Schwellwertüberschreitung erfolgt eine Störungsmeldung per SMS, E-Mail oder Alarmdashboard.

Integration des Netzinformationssystems

Im NIS liegen die statischen Kennwerte des Netzes, seiner Betriebsmittel und deren Verknüpfung vor. Die Sicht auf alle statischen und dynamischen Parameter ermöglicht realitätsgetreue Lastflussberechnungen und Zustandsabschätzungen.

GridLink

Von der Auslastung ganzer Netzknotenpunkte bis zur Analyse abgangsweiser Schieflasten – die App arbeitet die erhobenen Rohdaten bedarfsgerecht auf, um den Netzbetreiber optimal bei deren Auswertung zu unterstützen.

IEC-104-Anbindung

Die Messwerte können mit element SCADA über IEC 60870 5 104 als SaaS z.B. an die Leitstellen-Hardware weitergeleitet werden.

Die Lösung ZENNER GridLink

ONS/KVS
- ZENNER GridBox nutzt die Übertragungskapazitäten von LoRaWAN optimal aus
- Für Neuerrichtung und Retrofit gleichermaßen geeignet
- Digitaler Montage- und Dokumentationsprozess mit element go
- Varianten für Ortsnetzstationen oder Kabelverteilerschränke
Netzleitstelle
- Anbindung Netzleitstelle über element scada (IEC 104)
- Bediener der Leitwarte finden die zusätzlichen IoT-Daten in der gewohnten Oberfläche wieder
ZENNER GridLink App
- KPI-basiertes Monitoring aller IoT-Assets im Netz
- Tools zur Visualisierung und Analyse
- Maßgeschneidert auf die Belange der unterschiedlichen Fachanwender bei EVU
- Vollintegrierte Ende-zu-Ende-Lösung
Netzinformationssystem
- Ergänzen der Stammdaten von Assets um Live-Netzzustandsdaten
- Lastflussanalyse und Zustandsberechnungen auf Basis gemesserner Werte statt Annahmen und Standardprofilen