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Einfache Integration dezentraler Einspeiser und Verbraucher in das Verteilnetz

Übersicht

Versorgung der Straßenbeleuchtung  

Überwachung des Leuchtmittelzustands der Straßenbeleuchtung

  • Die Einspeisung regenerativer Energien und die wachsende Nutzung von Elektroautos bedingen eine genaue Überwachung des Energienetzes.
  • Enexis setzt Kleinsteuerungen von Phoenix Contact sowie eine Software- und Datenbanklösung ein, um die relevanten Daten zu verarbeiten, speichern und bewerten sowie aussagekräftig darzustellen.
  • Die Visualisierung der derzeitigen Belastungssituation des Ortsnetzes erlaubt eine zuverlässige Versorgung aller Verbraucher.

Kundenprofil

Trafo in der Ortsnetzstation  

Trafo in der Ortsnetzstation

Enexis betreibt das Energienetz in sieben Provinzen der Niederlande. Dort ist das Unternehmen für die Anschlüsse von etwa 2,7 Millionen Verbrauchern verantwortlich.

Außerdem arbeiten die Beschäftigten fortwährend an einem besseren, intelligenteren, effizienteren und zukunftsgerechten Netzwerk.

Anwendung

Kleinsteuerung ILC 131 ETH in der Ortsnetzstation  

Schaltkasten mit der Kleinsteuerung ILC 131 ETH und einem Modem

Die Einspeisung von Solarenergie durch Privathaushalte sowie der steigende Anteil von Elektroautos in den Niederlanden erfordern eine exakte Kontrolle des Energienetzes, damit Spannungsschwankungen vermieden werden.

Die durchgängige Überwachungs- und Visualisierungslösung von Enexis kontrolliert deshalb die aktuellen Werte von Spannung, Strom und Energiefluss. So lässt sich das Ortsnetz besser planen und gezielt erweitern sowie Kurzschlüsse schneller erkennen und lokalisieren.

Der Trafo des Niederspannungsnetzes, der von der 10-kV- in die 400-V-Ebene umspannt, wird ebenfalls überwacht. Er versorgt neben den in der Nähe befindlichen Haushalten und Betrieben auch die Straßenbeleuchtung.

Diese konnte bereits in der Vergangenheit aus der Ferne ein- und ausgeschaltet werden, die Kontrolle des Leuchtmittelzustands war jedoch nicht möglich. Durch die Auswertung der Stromaufnahme zieht Enexis nun Rückschlüsse auf die Güte der Leuchten und schickt bei einer Verschlechterung rechtzeitig einen Service-Techniker vor Ort.

Lösung

Visualisierung des Ortsnetzes  

Diagnose und Visualisierung des Ortsnetzes über eine Kartendarstellung

Die aktuellen Daten der drei Sekundärkreisphasen des Trafos der Ortsnetzstation werden von Stromwandlern aufgenommen und von einer Kleinsteuerung ILC 131 ETH aufgezeichnet. Da zur Analyse der Werte sämtlicher Erfassungssysteme große Server notwendig sind, speichert ein kanadischer Datenbank-Provider die Daten. Dabei handelt es sich um eine SQL-Datenbank, in welche der ILC 131 ETH direkt schreibt. Dazu verwendet der Programmierer Funktionsbausteine aus der SQL Library, die von der Homepage von Phoenix Contact heruntergeladen werden kann.

Auf Basis der gewonnenen Datensätze lässt sich der Zustand der Straßenbeleuchtung beurteilen. Ferner kann der Auslastungsgrad des Trafos bestimmt werden. Überschreitet er festgelegte Grenzwerte, leitet der Service-Techniker entsprechende Maßnahmen ein oder veranlasst eine Erweiterung des Netzwerks. Andererseits kann bei einer durchschnittlich geringen Belastung ein kostengünstigerer kleinerer Trafo genutzt werden.

Enexis plant eine Ergänzung der Applikation durch Umweltsensorik, sodass sich die Beleuchtungsstärke der Straßenbeleuchtung zukünftig adaptiv regeln lässt. Derzeit wird die Straßenbeleuchtung durch die von der kanadischen Datenbank zur Verfügung gestellten Sonnenauf- und -untergangszeiten gesteuert. Wünschenswert wäre es allerdings, die Ein- und Ausschaltzeiten von der vor Ort vorhandenen natürlichen Beleuchtungsstärke abhängig zu machen. Auf diese Weise kann das Licht an bewölkten Tagen deutlich früher angehen und an sonnigen Tagen später.

Die von Enexis entwickelte Software Gaia bietet die richtige Lösung zur einfach erfassbaren Darstellung einer großen Datenmenge. Basierend auf den von Google Earth gelieferten Informationen kann der Anwender mit dem Tool bis in die einzelnen Straßen zoomen und sich die aktuellen und historischen Verläufe von Energiefluss und Netzbelastung anzeigen lassen. So werden beispielsweise Verbraucher detektiert, die eine größere Versorgungsleitung benötigen.

Fazit

Die Effizienz von Anlagen und Systemen lässt sich durch die Erfassung und Analyse der relevanten Daten erheblich erhöhen. Hier liegt der Mehrwert eines so genannten Big-Data-Ansatzes. Algorithmen, Datenbanken und Vernetzung kennzeichnen die Steuerungs- und Automatisierungssysteme der Zukunft.

Grundlage dafür sind die intelligente Ankopplung der Feldebene an die überlagerte Datenspeicherung und -verarbeitung sowie eine aussagekräftige Visualisierung der gewonnenen Erkenntnisse. So kann Enexis schnell und anforderungsgerecht auf kritische Ereignisse oder Überlastungen reagieren und damit die kontinuierliche Versorgung der Bevölkerung mit elektrischer Energie sicherstellen.

PHOENIX CONTACT AG

Zürcherstrasse 22
CH-8317 Tagelswangen
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