Intelligente Ortsnetzstationen

Die Anwendung

Eine intelligente Ortsnetzstation  

Eine intelligente Ortsnetzstation

Während das deutsche Verteilnetz in der Historie für eine Lastflussrichtung Top-Down vom Kraftwerk zum Endverbraucher mit relativ konstanter Last ausgelegt wurde, wird heute dem Netz eine hohe Flexibilität aus Lastflussänderungen und witterungsabhängigen Einspeisungen abverlangt. Die Abschaltung von nuklearen Großkraftwerken sowie die stark schwankende Residuallast für Gaskraftwerke bringen eine zusätzliche Netzführungsaufgabe mit sich.

Die politisch geplante Verdopplung der regenerativen Einspeisungen in Deutschland stellt einen massiven Umbruch in den Mittel- und Niederspannungsnetzen dar. Intelligente Ortsnetzstationen sind eine interessante und wirtschaftliche Alternative zum sehr aufwändigen Netzausbau.

Ein generelles Problem bei dezentralen Einspeisungen aus erneuerbaren Energien ist die Einhaltung des Spannungsbandes nach DIN EN 50160. Eine Verletzung des Spannungsbandes im Niederspannungsnetz um ±10% erfordert eine sofortige Reaktion im Mittelspannungsnetz, damit die Funktion aller elektrischen Geräte gewährleistet ist.

Die Vorteile einer Ortsnetzstation

Diagramm zu DIN EN 50160   

DIN EN 50160: Über- und Unterspannung durch dezentrale Einspeisung

So ergeben sich drei hauptsächliche Funktionen,  die durch eine intelligente Ortsnetzstation abgedeckt werden müssen:

1. Verkürzung der Ausfallzeiten durch:

  • Ortsgenaue Kurzschlussmeldung
  • Kurzschluss Richtungsanzeige
  • Realisierung von ferngesteuerten Wiedereinschaltmöglichkeiten

2.  Überwachung und Anzeige der Netzqualität nach DIN 50160

3.  Regelung der Station durch z. B. einen regelbaren Ortsnetztransformator

Die Lösung

Unterbrechungsfreie Stromversorgung inklusive Batteriemanagement   

Unterbrechungsfreie Stromversorgung inklusive Batteriemanagement

Unterbrechungsfreie Stromversorgung inklusive Batteriemanagement

Gemäß der technischen Anschlussbedingungen, kurz TAB, vom Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN) muss eine fernwirktechnische Einrichtung bei Netzausfall noch mindestens acht Stunden in Betrieb bleiben. Die zusätzliche Leistung für die Wiedereinschaltung des Mittelspannungstrenners erfordert besonders leistungsstarke örtliche Batterien mit erweitertem Temperaturbereich. Unsere intelligente USV bietet Ihnen für die Bereitstellung einer optimalen Batteriekapazität ein detailliertes Batteriemanagement inklusive der Datenübertragung an die Fernwirkeinheit.

Kurzschlussmelder mit intelligenter Schnittstelle  

Kurzschlussmelder mit intelligenter Schnittstelle

Richtungsanzeiger und Kurzschlussmelder

Moderne Kurzschlussmelder, etwa von der Fa. Horstmann, besitzen eine intelligente Schnittstelle, wie z. B. Modbus RTU, mit der sie Ihre Daten bereitstellen können. Über einen seriellen Erweiterungsbaustein kann die Fernwirkeinheit diese Daten vom Kurzschlussmelder aufnehmen und zur Netzleitstelle übertragen.

Messung  

Messung

Messung nach DIN EN 50160

Für die Messung nach DIN EN 50160 bieten wir Ihnen Stromwandler in unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen. In Verbindung mit einem Messgerät z. B. der Fa. Janitza (inkl. Erweiterungsmodule) lassen sich alle Messwerte problemlos über Modbus TCP/IP in der Fernwirkeinheit übertragen und verarbeiten.

Mobilfunk-Router   

Mobilfunk-Router für die sichere Kommunikation

Kommunikation via Internet

Phoenix Contact bietet Ihnen Lösungsbausteine in Form der Gerätefamilie FL MGUARD sowie TC MGUARD. Das sind entsprechende Network Security Appliance in industrietauglicher Bauform, die eine sichere Kommunikation mittels VPN-Tunnel via Internet gewährleisten.

Alle MGUARD bieten:

  • Firewall
  • Virtuelle Private Netze, kurz VPN
  • Integritätsüberwachung
  • Routing, Quality of Service, Netzwerkdienste
  • Hochverfügbarkeit durch Redundanz

 

Fernwirkeinheit Axiocontrol und Axioline  

Fernwirkeinheit Axiocontrol und Axioline

Fernwirkeinheit AXC 1050

Das neue Steuerungssystem AXIOCONTROL kombiniert maximale Performance, einfache Handhabung und zahlreiche Kommunikationsmöglichkeiten in einem Gerät und bildet die Fernwirkeinheit. Über modulare Erweiterungen können zum Beispiel serielle Informationen der Kurzschlussmelder erfasst und über die Fernwirkeinheit verarbeitet werden. Mit den zahlreichen digitalen und analogen I/O-Modulen lässt sich die Steuerung individuell den Erfordernissen anpassen. So steht für die Aufnahme eines PT100-Fühlers, z.B. für die Überwachung von Transformatorenständen, ein entsprechendes Erweiterungsmodul zur Verfügung.

Vormontierter und anschlussfertiger Schaltkasten  

Vormontierter und anschlussfertiger Schaltkasten

Unsere Gesamtlösung als montagefertige Box

Neben den beschriebenen Komponenten bieten wir Ihnen auch eine vollständige Lösung in Form von vormontierten, verdrahteten und anschlussfertigen Schaltkästen. Somit realisieren Sie mit geringen Installationskosten eine moderne Fernwirktechnik und eine gesicherte Kommunikation entsprechend dem BDEW-White-Paper von Ihrer  Station bis zur Netzleitstelle. Die Kopplung der Fernwirktechnik mit den Mittelspannungstrennern erfolgt über die neue Relais-Serie RIFLINE Complete. Das modernste Batteriemanagement rundet die zukunftsweisende Lösung bei der Versorgung Ihrer intelligenten Station ab.

Ihre Vorteile im Überblick

  • Zukunftssicher und zuverlässig durch bewährte Industrie-Komponenten
  • Kommunikation über standardisierte Protokolle wie IEC 60870-5-101 und -104
  • Gesicherte Kommunikation nach BDEW White-Paper zur Netzleitstelle
  • Parametrierung der Fernwirkstation über integrierten Webserver auf der Steuerung
  • Zukunftssichere Lösung dank einfacher Funktionserweiterung
  • Wechsel des Kommunikationsweges jederzeit möglich – durch modularen Aufbau
  • Auf Wunsch mit individuell gestalteter Webseite zur Parametrierung der Fernwirkstation - sprechen Sie uns an!

Produkte

Unterbrechungsfreie StromversorgungTyp  Artikelnummer
Stromversorgung, 3x 400 V AC … 500 V AC, 24 V DC, 40 AQUINT-PS/3AC/24DC/402866802
Unterbrechungsfreie Stromversorgung, 24 V DCQUINT-UPS/24DC/24DC/402320241
EnergiespeicherTypArtikelnummer
24 V DC, 13 AhUPS-BAT/VRLA-WTR/24DC/13AH2320416
24 V DC, 26 AhUPS-BAT/VRLA-WTR/24DC/26AH2320429
Fernwirkeinheit  TypArtikelnummer
Kleinsteuerung Axiocontrol mit 2 Ethernet-Schnittstellen,
Bearbeitungsgeschwindigkeit 1,3 ms
AXC 10502700988
Erweiterungsmodule für den Fernwirk-ControllerTypArtikelnummer
Digitale Eingangsklemme, 16 Eingänge  AXL F DI16/1   2688310
Digitale Ausgangsklemme, 16 Eingänge  AXL F DO16/12688249
Temperaturerfassungsklemme mit 4 Eingängen für WiderstandsfühlerAXL F RTD4   2688556
Temperaturerfassungsklemme mit 4 Eingängen für Thermoelemente  AXL F UTH4  2688598
Modems und Mobilfunk-Router TypArtikelnummer
Industrieller UMTS/GSM-Router (850, 900, 1800, 1900, 2100 MHz) mit Ethernet-Schnittstelle, Firewall, NAT und IPsec VPN-UnterstützungPSI-MODEM-3G/ROUTER2314008
Router mit intelligenter Firewall, SD-Karten-Slot, bis zu 10 VPN-Tunnel  
(opt. bis zu 250 erweiterbar), Router mit NAT/1:1-NAT
FL MGUARD RS4000 TX/TX VPN2200515
Router mit integrierter Firewall, 4-Port-Switch und 3G-Mobilfunk-Interface,
SD-Karten-Slot, bis zu 10 VPN-Tunnel (opt. bis zu 250 erweiterbar)
TC MGUARD RS4000 3G VPN2903440
Stromwandler  TypArtikelnummer
Niederspannungs-Stromwandler 250 A, 400 A, 600 A, 1000 APACT MCR- ...www.phoenixcontact.de/
Produkte/Monitoring/
Überwachung/Stromwandler
KoppelrelaisTypArtikelnummer
Relaismodul RIF-0, mit 1 Wechselrelais, 24 V DC  RIF-0-RPT-24DC/21  2903370
Relaismodul RIF-1, mit 1 Wechselrelais, 24 V AC     RIF-1-RPT-LV-24AC/1X212903341
Relaismodul RIF-2, mit 2 Wechselrelais, 24 V AC  RIF-2-RPT-LV-24AC/2X21   2903313
Relaismodul RIF-3, mit 2 Wechselrelais, 24 V DC  RIF-3-RPT-LDP-24DC/2X21   2903297
Relaismodul RIF-4, mit 2 Wechselrelais, 24 V DC  RIF-4-RPT-LDP-24DC/2X21   2903281
Weitere Relaisvarianten für 24 V DC, 24 V AC, 120 V AC oder 230 V AC:  RIF-…  www.phoenixcontact.de/
Produkte/Relaismodule
PotenzialverteilungTypArtikelnummer
Reihenklemmen aus dem CLIPLINE complete-Programm  
mit der Push-In-Anschlusstechnik für verschiedene Leitungsquerschnitte
PT …www.phoenixcontact.de/
Produkte/Reihenklemmen/
Push-In-Anschluss
Kurzschlussmelder und MessgerätTypArtikelnummer
Kurzschlussmelder der Fa. Dipl.-Ing. H. Horstmann GmbH  ComPass B  Funktionsbausteine vorhanden
Kurzschlussmelder der Fa. Kries-Elektrotechnik GmbH & Co. KG  CAP-LineFunktionsbausteine vorhanden
Messgerät mit Erweiterungseinheit der Fa. Janitza electronics GmbH  UMG 605 mit UMG 103Funktionsbausteine vorhanden
Unterbrechungsfreie StromversorgungTyp  Artikelnummer
Stromversorgung, 3x 400 V AC … 500 V AC, 24 V DC, 40 AQUINT-PS/3AC/24DC/40
Unterbrechungsfreie Stromversorgung, 24 V DCQUINT-UPS/24DC/24DC/40
EnergiespeicherTypArtikelnummer
24 V DC, 13 AhUPS-BAT/VRLA-WTR/24DC/13AH
24 V DC, 26 AhUPS-BAT/VRLA-WTR/24DC/26AH
Fernwirkeinheit  TypArtikelnummer
Kleinsteuerung Axiocontrol mit 2 Ethernet-Schnittstellen,
Bearbeitungsgeschwindigkeit 1,3 ms
AXC 1050
Erweiterungsmodule für den Fernwirk-ControllerTypArtikelnummer
Digitale Eingangsklemme, 16 Eingänge  AXL F DI16/1   
Digitale Ausgangsklemme, 16 Eingänge  AXL F DO16/1
Temperaturerfassungsklemme mit 4 Eingängen für WiderstandsfühlerAXL F RTD4   
Temperaturerfassungsklemme mit 4 Eingängen für Thermoelemente  AXL F UTH4  
Modems und Mobilfunk-Router TypArtikelnummer
Industrieller UMTS/GSM-Router (850, 900, 1800, 1900, 2100 MHz) mit Ethernet-Schnittstelle, Firewall, NAT und IPsec VPN-UnterstützungPSI-MODEM-3G/ROUTER
Router mit intelligenter Firewall, SD-Karten-Slot, bis zu 10 VPN-Tunnel  
(opt. bis zu 250 erweiterbar), Router mit NAT/1:1-NAT
FL MGUARD RS4000 TX/TX VPN
Router mit integrierter Firewall, 4-Port-Switch und 3G-Mobilfunk-Interface,
SD-Karten-Slot, bis zu 10 VPN-Tunnel (opt. bis zu 250 erweiterbar)
TC MGUARD RS4000 3G VPN
Stromwandler  TypArtikelnummer
Niederspannungs-Stromwandler 250 A, 400 A, 600 A, 1000 APACT MCR- ...www.phoenixcontact.de/
Produkte/Monitoring/
Überwachung/Stromwandler
KoppelrelaisTypArtikelnummer
Relaismodul RIF-0, mit 1 Wechselrelais, 24 V DC  RIF-0-RPT-24DC/21  
Relaismodul RIF-1, mit 1 Wechselrelais, 24 V AC     RIF-1-RPT-LV-24AC/1X21
Relaismodul RIF-2, mit 2 Wechselrelais, 24 V AC  RIF-2-RPT-LV-24AC/2X21   
Relaismodul RIF-3, mit 2 Wechselrelais, 24 V DC  RIF-3-RPT-LDP-24DC/2X21   
Relaismodul RIF-4, mit 2 Wechselrelais, 24 V DC  RIF-4-RPT-LDP-24DC/2X21   
Weitere Relaisvarianten für 24 V DC, 24 V AC, 120 V AC oder 230 V AC:  RIF-…  www.phoenixcontact.de/
Produkte/Relaismodule
PotenzialverteilungTypArtikelnummer
Reihenklemmen aus dem CLIPLINE complete-Programm  
mit der Push-In-Anschlusstechnik für verschiedene Leitungsquerschnitte
PT …www.phoenixcontact.de/
Produkte/Reihenklemmen/
Push-In-Anschluss
Kurzschlussmelder und MessgerätTypArtikelnummer
Kurzschlussmelder der Fa. Dipl.-Ing. H. Horstmann GmbH  ComPass B  Funktionsbausteine vorhanden
Kurzschlussmelder der Fa. Kries-Elektrotechnik GmbH & Co. KG  CAP-LineFunktionsbausteine vorhanden
Messgerät mit Erweiterungseinheit der Fa. Janitza electronics GmbH  UMG 605 mit UMG 103Funktionsbausteine vorhanden

PHOENIX CONTACT
Deutschland GmbH

Flachsmarktstraße 8
D-32825 Blomberg
+49 52 35/3-1 20 00