06 Produktneuheit Schutzgerät SG-50

Transkript

1 SAENEWS Denken in Lösungen Kundenzeitung Ausgabe Datensicherheit BDEW Whitepaper 04 Lösungen Einspeisemanagement 06 Produktneuheit Schutzgerät SG Kommunikation SMART Metering Heutige Anforderungen zur Datenübermittlung entwickeln sich sehr dynamisch. Bei der Umsetzung von Fernwirkanlagen zur Leistungsreduzierung werden unterschiedliche Konzepte verfolgt. Mit dem Kombischutzgerät guard-line SG-50 können wir Ihnen nun auch Schutztechnik aus unserem Hause anbieten. Die Energiewende erfordert neue Strukturen, nicht nur in der Energieerzeugung. 03 Neues bei SAE IT-systems Wachsen mit dem Erfolg Editorial von Joachim Schuster Wer zahlt die Energiewende? Produktneuheit net-line FW-5-GATE Das Kommunikationsgenie im Mikroformat Dieses Thema beschäftigt aktuell wieder einmal unsere Politik, dabei steht die Antwort doch schon lange fest: Wir alle! Der Ausstieg aus der Atomkraft ist von über 80% der Bevölkerung gewollt und somit sollte es nicht mehr darum gehen wer zahlt, sondern darum, wie ein Umstieg möglichst kostenoptimiert erfolgen kann. Wenn Offshore-Windparks mit Diesel betrieben werden müssen, um nicht einzurosten, dann ist offensichtlich nicht alles optimal gelaufen. Auch bei den Refinanzierungsmodellen für die Mittelspannungsautomatisierung gibt es politischen Handlungsbedarf, dem hoffentlich bald Taten folgen. Wir bei SAE IT-systems sind sehr froh, trotz dieser unruhigen Fahrwasser gut vorangekommen zu sein. Neben umfangreichen, internen Veränderungen wie der Sanierung und Erweiterung unserer Produktionsanlagen und dem Aufbau einer vollkommen neuen Außendarstellung, haben wir uns intensiv mit der Entwicklung konkreter Lösungen für die Aufgabenstellungen unserer Kunden beschäftigt. Ein zentrales und bereichsübergreifendes Schwerpunktthema war dabei die IT-Datensicherheit gemäß BDEW Whitepaper. Das Projekt wurde von uns sehr ernst genommen und hatte weitreichende Folgen. Letztlich resultierte es in der Entwicklung der leistungsgesteigerten Produktserie series5+. Im Rahmen unserer Auseinandersetzungen mit spezifischen Einsatzbereichen wie z.b. dem Einspeisemanagement, dem SMART Metering oder der Ortsnetzautomatisierung wurden unsere Systeme erweitert und sogar komplett neue Komponenten entwickelt. Mit dem SG-50 haben wir unsere Produktpalette in den Bereich der Schutztechnik ausgeweitet und das FW-5-GATE entpuppt sich als wahres Kommunikationstalent im Mikroformat. Zusätzliche Protokolltreiber zur Anbindung intelligenter Zähler (SML und IEC ) und für die Gasindustrie (DSfG) erlauben die Kopplung unserer Systeme mit annähernd jedem relevanten System der Energiewirtschaft. Auch der IEC konnten wir durch eine extrem benutzerfreundliche Integration in setit endlich den Schrecken nehmen! Neben diesen technischen Verbesserungen haben wir zur Entwicklung von Lösungskonzepten für sehr spezielle Themenfelder eng mit unseren Kunden zusammengearbeitet. Beispiele hierfür sind die Konzepte zur Weitbereichsregelung oder Direktvermarktung, welche auf dem Papier noch einigermaßen plausibel erscheinen, sich in der technischen Umsetzung jedoch teilweise recht schwierig gestalten. Gemeinsam konnten wegweisende Lösungswege gefunden werden. Das gewonnene Know-how fließt natürlich bei der Weiterentwicklung unserer Lösungen ein. So entstehen Systemkonzepte mit hohem Praxisbezug! Nicht zuletzt aus diesem Grund haben wir die gewonnene Erfahrung zum Thema unseres zukünftigen Handelns gemacht und im Claim Denken in Lösungen manifestiert. In dieser Ausgabe der SAE News sind viele der angesprochenen Lösungen wiederzufinden. Ich wünsche Ihnen eine spannende Lektüre. Joachim Schuster, Gesellschafter Geschäftsführer Köln, Oktober 2013 Durch engen Kontakt und die regelmäßige Befragung unserer Kunden, versuchen wir deren Bedürfnissen immer eine clevere Lösung entgegenzusetzen. Wir denken mit dem net-line FW-5-GATE ist uns dies ein weiteres Mal gelungen! Erfahren Sie mehr auf Seite 03 Kommunikation IEC Was lange währt, wird endlich einfach! Der Standard wird sich durchsetzen, aber wie so häufig dauert die Etablierung in unserem Markt etwas länger. Erfahren Sie mehr auf Seite 11 Impressum Herausgeber: SAE IT-systems GmbH & Co. KG Im Gewerbegebiet Pesch Köln (Cologne, Germany) Tel.: +49(0)221/ Fax: +49(0)221/ Redaktion: Matthias Schuster und Jürgen Venhaus Autoren: Andreas Aebersold, NSE AG Helge Albrecht, Stadtwerke Heide H.P. Jennessen und Thorsten Bleilevens, NEW Netz GmbH Reinhard Bretzke, EVI Energieversorgung Hildesheim Dieter Feuchtmüller, infra fürth GmbH Matthias Riedel, BASF weitere Autoren: Joachim Schuster, Oliver Callegari, Michael Winter, Wolfgang Besler, Reiner Beckers, Niclas Nitsch, Jörg Schroeder Gestaltung: Vancado AG

2 02 SAENEWS Denken in Lösungen BDEW Whitepaper Neue Herausforderungen = Neue Chancen + Neue Risiken Datensicherheit Heutige Anforderungen zur Datenübermittlung entwickeln sich sehr dynamisch: Neue Aufgabenstellungen im Netzmanagement und in Smart Grids führen zu immer höherem Informations- und Kommunikationsbedarf, zu feineren Aufzeichnungen und auch zu größeren Datenmengen. Moderne Plattformen mit exponentiell steigenden Leistungen nutzen zunehmend moderne Kommunikationswege. Neben ihren Chancen bergen diese Dienste auch erhebliche Risiken. Aber auch wir haben aufgerüstet. Moderne Kommunikationswege wie internetbasierte Netzwerktechnologien oder mobile Dienste wie GPRS/EDGE/ UMTS oder LTE bieten erstaunliche Möglichkeiten. Im Zeitalter des Cyber War und StuxNet muss jedoch klar sein, dass diese Technologien nicht nur ein Segen sind, sondern auch ein erhebliches Gefahrenpotential in sich bergen. Das Projekt Whitepaper Bereits in der letzten SAE News hatten wir in einem kurzen Bericht auf das BDEW Whitepaper hingewiesen; in den vergangenen 24 Monaten haben wir uns im Rahmen des Projektes Whitepaper bei SAE IT-systems intensiv mit der Thematik auseinandergesetzt: Verändertes Bewusstsein im Umgang mit Daten Auswahl und Handhabung von IT-Komponenten - im Unternehmen - im Kundennetzwerk - in der Projektierung & Service EDV-Infrastruktur auf modernste Sicherheitsstandards überprüft Definierte Abläufe für Support, Projektierung, Fernzugriffe IT-technische Härtung der Produkte Nun können wir dieser Anforderungen konkrete Lösungen entgegenstellen. Was haben wir gemacht? Linux-Kern gehärtet Abschalten von offenen Ports Austausch des FTP-Treibers durch FTPS, FTP über SSL Austausch der http-treiber durch https mit Möglichkeit der Auswahl zwischen Ihren oder unseren Zertifikaten Aktualisierung der PHP-Version als Basis des Webservers für sichere Web-Browser-Applikationen Einbau einer Benutzerverwaltung mit Funktionsfreigaben in setit und Web-Browser - Profile in Anlehnung an BDEW Whitepaper werden bereitgestellt - Benutzerdefinierte Profilerstellung möglich Abschaltbarkeit von Zugängen wie Bluetooth, USB, Web-Browser Integration einer Firewall in die Systemsoftware der series5+ In ihrer Gesamtheit benötigen diese Upgrades ein nicht unerhebliches + an Performance. Eine vollständige Realisierung auf Basis der Standard series5 CPU-Baugruppe war daher leider nicht möglich. Aufgrund eines neuen Linux-Kernels bedarf es für die Verwendungen der series5+ eine setit-version ab Der volle Funktionsumfang (insbesondere die VPN-Verschlüsselung) wird ab der setit V5 bereitstehen. Auditierung durch IT-Security-Spezialisten Eine erste umfangreiche Prüfung unserer Infrastrukturen, Prozesse und Produkte fand bereits zu Beginn des Projektes im Mai 2011 statt. Schon damals konnte ein gutes Ergebnis erzielt werden. Nach Abschluss der Hardwareentwicklung der series5+ und entsprechenden Weiterentwicklungen der Parametriersoftware setit wurde ein weiterer Termin vereinbart. Bei diesem wurden unsere Systeme durch die IT-Security-Spezialisten der Firma GAI NetConsult GmbH erneut auditiert. series5+ Was ist das? Bei der series5+ handelt es sich um eine Leistungssteigerung für die bestehende Produktfamilie series5. Hierfür wurde eine neue, leistungsfähigere CPU-Baugruppe entwickelt, die den technologischen Anforderungen zur sicheren Datenübertragung gerecht wird und in den folgenden Fernwirksystemen zum Einsatz kommt: FW-5 FW-50 FW-5000 Neu: FW-5-GATE Die series5+ Technologie ist voll abwärtskompatibel zu series5 und bietet zahlreiche zusätzliche Features wie: 400 MIPs RISC CPU mit bis zu 5-facher Verarbeitungsgeschwindigkeit Bis zu 512 MB Speicher, 512 kb SRAM gepuffert, 4 kb EEPROM RTC gepuffert mit Li-Ion Batterie (min. 30 Tage) SD-Karte bis 8 GB setit V5 Wir erwarten eine Freigabe der Version 5 im letzten Quartal Neben den bereits erwähnten Security-Anpassungen nach BDEW Whitepaper bietet die Version: IEC und Zählerprotokolle SML und Archivabfrage via IEC -101/-104 DSfG-Protokoll

3 Denken in Lösungen SAENEWS 03 net-line FW-5-GATE Das Kommunikationsgenie im Mikroformat Produktneuheit Durch engen Kontakt und die regelmäßige Befragung unserer Kunden versuchen wir deren Bedürfnissen immer eine clevere Lösung entgegenzusetzen. Wir denken, mit dem net-line FW-5-GATE ist uns dies ein weiteres Mal gelungen! Durch eine zweite LAN-Schnittstelle können separate Netzwerksegmente betrieben und eine saubere Protokollumsetzung realisiert werden, z. B.: IEC mapping auf IEC SML oder IEC auf IEC Modbus RTU/TCP auf IEC IEC auf -104 IEC auf -101 Durch die erweiterte Schnittstelle mit Zähleranbindung bietet das FW-5-GATE eine wirtschaftliche Lösung für: intelligente Ortsnetze Smart Metering Einspeisemanagement Virtuelle Kraftwerke Gasdruckregelanlagen mit DSfG etc. Das FW-5-GATE verzichtet auf integrierte Ein-/Ausgänge. Bei Bedarf kann es aber wie das normale FW-5 durch Erweiterungsbaugruppen ergänzt werden. So bilden Sie nur das Mengengerüst ab, das Sie benötigen im Zweifel also auch gar keines! Zwei EIA/RS-485 Schnittstellen erlauben die gleichzeitige Ankopplung von Netzanalysesystemen, Kurz- und Erdschlussrichtungsanzeigern oder Schutzgeräten. Alternativ kann eine serielle Schnittstelle als CL-Schnittstelle mit S0-Impulseingang ausgestattet werden. Das net-line FW-5-GATE ist in series5+ Technologie ausgeführt und somit für die Anforderungen nach BDEW Whitepaper gewappnet.. Es wird ab setit Version 4.8 unterstützt. Das FW-5-GATE ist auch mit einer integrierten 230 V Spannungsversorgung als FW-5-GATE-230 verfügbar! Wachsen mit dem Erfolg! SAE Intern Mit unserer positiven Entwicklung der letzten Jahre sind auch die Anforderungen an uns enorm gestiegen. Um Ihren Ansprüchen auch zukünftig in der gewohnten Qualität gerecht zu werden, wurden in fast allen Unternehmensbereichen neue Mitarbeiter eingestellt und Kapazitäten erweitert. Neben dem starken Ausbau unserer produzierenden Abteilungen wie der Fertigung und dem Anlagenbau, haben wir unser Team auch in den Bereichen der Softwareentwicklung, Endkontrolle, Einkauf, Projektierung und Vertrieb erweitert. Doch auch die Infrastrukturen wurden angepasst. Mit dem Umzug der R.STAHL HMI konnten wir die dringend benötigte Erweiterung der Arbeitsbereiche vollziehen und unsere Prozesse optimieren. Die Produktionskapazität wurde erneut deutlich gesteigert und unsere oft gelobte Flexibilität gesichert. Letztlich haben wir uns auch noch ein neues Gesicht zugelegt. Von der Website bis zu den technischen Dokumenten alles wurde überarbeitet. Erklärtes Ziel des Projektes war, unsere Außendarstellung für Sie übersichtlicher, klarer und einfacher zu gestalten. Schauen Sie doch mal rein: Bohrautomat für Montageplatten Serienfertigung Anlagenbau

4 04 SAENEWS Denken in Lösungen Status Quo Einspeisemanagement Gerätekonstellationen und Bereitstellungskonzepte Strom EEG Über die gesetzlichen Anforderungen nach 6 EEG hinaus werden bei der technischen Umsetzung von Fernwirkanlagen zur Leistungsreduzierung unterschiedliche Konzepte verfolgt. Diese Ergänzungen der Verteilnetzbetreiber (VNB) zur Technischen Richtlinie Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz des BDEW müssen veröffentlicht werden und enthalten genaue Vorgaben zum Steuerungskonzept des jeweiligen VNB. Neben der installierten Leistung der Anlage spielt dabei auch die Spannungsebene des Netzanschlusspunktes (Niederspannung/Mittelspannung) eine wesentliche Rolle. Die Vorgaben können grundsätzlich auf zwei Arten erfüllt werden: Steuerung über digitale Befehle und Meldungen Regelung mit Hilfe von analogen Soll- und Messwerten Letztere bieten durch ihre freie Skalierbarkeit eine höhere Flexibilität und stellen eine sinnvolle Alternative für Anwender dar, denen die verbreiteten Regelungsstufen zu unpräzise sind. Die typische Einstiegslösung Im einfachsten Fall erfolgt die Vorgabe der Leistungsstufen sowie deren Rückmeldung in den Schritten 0/30/60/100% über drei digitale Ausgänge/Eingänge (kein Ausgang gesetzt entspricht 100% Einspeiseleistung). Optional kann durch einen vierten Ausgang ein Netztrennbefehl gesetzt werden. Die Übertragung der aktuellen Wirkleistung erfolgt über einen analogen Messwert oder wird als Zählwert über einen digitalen Eingang aufgelegt. Weitere interessante Konzepte Anlage mit cleverer Anschlussmöglichkeit bei variablem Mengengerüst In einem abschließbaren Rittal-Schrank werden für die Vorgabe der Leistungsstufen 4 bzw. 11 Einzelbefehle (ab 5 kva Anlagennennleistung) verwendet. Die Rückmeldung erfolgt durch die entsprechende Anzahl an Einzelmeldungen. Auch der Netztrennbefehl Not-Aus und dessen Rückmeldung sind digital realisiert. Die Messung der Ist-Einspeisung von P, Q und U erfolgt durch drei separate Messwerte. Die Blindleistung wird mit drei Einzelbefehlen in den Stufen untererregt, neutral und übererregt vorgegeben und durch Einzelmeldungen zurückgemeldet. Eine Besonderheit dieser Konstellation ist die standardisierte Verdrahtung auf Harting-Stecker. Dies erlaubt einen extrem einfachen und schnellen Anschluss der Fernwirkstation. Anlage mit Soll-Ist-Abgleich und automatischer Netztrennung Dieser Aufbau ist für den Einbau in Zählertafeln auf einer Pertinax-Platte zur Potentialtrennung ausgelegt. Zwei separate 230V-Netzteile stellen Versorgungs- und Meldespannung bereit. Die Wirkleistungsvorgabe mit entsprechender Rückmeldung erfolgt in den Stufen 0/30/60/100% über digitale Aus- bzw. Eingänge mit externen Koppelrelais. Die Netztrennung kann sowohl durch einen Befehl aus der Leitstelle als auch aus Berechnung resultieren. Hierfür wird aus dem S0-Impuls des Zählers die tatsächliche Wirkleistung in 15-Minuten- Anlage mit cleverer Anschlussmöglichkeit Anlage mit Soll-Ist Abgleich und bei variablem Mengengerüst automatischer Netztrennung Intervallen berechnet und mit dem vertraglich festgelegten Anschlusswert verglichen. Bei einer Überschreitung dieses Wertes erfolgt die Netztrennung durch ein bistabiles Relais. Der so erzeugte Netztrennbefehl kann nur vor Ort zurückgesetzt werden. Anlage mit Vorgabe durch Sollwerte zur feinen Abstimmung der Energie Die Vorgabe der Wirk- und Blindleistung erfolgt durch analoge Sollwerte mit entsprechender Rückmeldung über analoge Messwerte. Potenzialfreie Kontakte erlauben die Verwendung der cos und Q(U)-Kennlinie für eine Blindleistungsfahrweise gemäß Kapitel der technischen Richtlinie für Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz des VNB. Des Weiteren wird ein Doppelbefehl zur Unterdrückung der automatischen Wiederankopplung der Anlage an das Netz bereitgestellt. Die Anlagen werden vor der Auslieferung bereits mit der kundenspezifischen Konfiguration beladen. Nach der Montage können die IP und ASDU-Adresse über den Web-Browser anlagenindividuell eingespielt werden. Bereitstellungskonzepte Einige unserer Kunden betreuen recht umfangreiche Netzgebiete. Die damit einhergehende Vielzahl technologisch unterschiedlicher Lösungen zur Anbindung dezentraler Erzeuger wurde vermehrt zum Problem und erhöhte den Aufwand der Netzintegration dieser Anlagen deutlich. Viele VNB sind daher dazu übergegangen, den Anlagenbetreibern in ihren Gebieten konkrete Vorgaben hinsichtlich der Fernwirkanlagen zu machen. Dabei werden unterschiedliche Konzepte verfolgt: VNB informiert den Anlagenbetreiber, wo dieser die Anlage erwerben kann bzw. muss VNB stellt dem Anlagenbetreiber die Fernwirkanlage kostenlos bereit VNB vermietet die Fernwirkanlage an den Anlagenbetreiber VNB verkauft die Fernwirkanlage an den Anlagenbetreiber weiter - subventioniert zum reduzierten Preis - zum Einkaufspreis - mit Preisaufschlag für den Organisationsaufwand Kombinierte Zahlungskonzepte mit initialen Anschaffungskosten und laufenden Nutzungsgebühren Egal welche Form der Bereitstellung letztlich gewählt wird es besteht Einigkeit über die enormen Vorteile der Verwendung einer einheitlichen Technik. Anschließen, prüfen, fertig! Melden Sie sich bei uns! Wir beraten und unterstützen Sie gerne bei der Entwicklung Ihres Standards.

5 Denken in Lösungen SAENEWS 05 SÜC Energie und H 2 O GmbH Einspeisemanagement und Trafoüberwachung SAE Kompetenz Neue Erfolge Strom EEG ONS Die SÜC in Oberfranken ist ein zuverlässiger Versorger für Coburg und Umgebung vor allem für Energie, Gas, Wasser und Wärme. Ende 2011 beteiligten wir uns an einer Teststellung im Rahmen des Projektes Einspeisemanagement bei EEG- und KWK-Anlagen ab 100 kw mit Erfolg! 1,5-polige Ansteuerung von zwei Lasttrennschaltern per Doppelbefehl gegeben, welche über die net-line FW-5 Erweiterungsbaugruppe DSO-1 realisiert wurde. ovag Energie AG In drei Jahren sollen insgesamt rund 300 Stationen aus allen Versorgungsbereichen ersetzt werden. Wir überzeugten insbesondere durch unser Know-how und die hohe Flexibilität unserer Systeme bei der Ankopplung externer Komponenten (z.b. Kurz- und Erdschlussrichtungsanzeiger). Die Mitarbeiter der SÜC waren von dem Gesamtfernwirkkonzept mit einfacher Parametrierbarkeit überzeugt, so dass wir Anfang 2012 den Auftrag zur Lieferung von EEG-Anlagen erhielten. Die net-line FW-5-EEG-Anlagen wurden komplett vormontiert im Wandgehäuse geliefert und konnten nach einer ersten Inbetriebnahmeunterstützung eigenständig projektiert werden. Zumeist wird eine Kommunikation per IEC mittels GPRS-Verbindung eingerichtet. Die Anlagen werden über einen net-line FW-50-Knoten an die RESY- Verbundleitstelle angebunden. Die Techniker der SÜC waren so von dem EEG-Projekt überzeugt, dass man sich für die geplante Anbindung weiterer Trafostationen ebenfalls für SAE-Fernwirktechnik entschied. Die zu koppelnden Mittelspannungsanlagen sind meist mit einem eigenen LWL-Kabel erreichbar, so dass hier ebenso Kommunikation nach IEC eingerichtet wurde. Neben der Überwachung von Trafoschalter, Gasüberwachung, Trafotemperatur, Batteriemeldung, etc. ist hier die Anfang 2013 wurde von der SÜC ein neues Blockheizkraftwerk zur Strom- und Wärmeversorgung mit zwei Maschinen in Betrieb genommen. Zuvor entschied man sich für eine net-line FW-50-Station im 19-Zoll Baugruppenträger zur Anbindung per IEC Neben dem relativ großen I/O-Mengengerüst mit Zählwertverarbeitung, Schalteransteuerung mit Rückmeldung über EVU-Baugruppen sind auch zwei Modbus-Kopplungen zur BHKW-Steuerung und einer weiteren SPS realisiert worden. Produkte Protokolle Erstellungszeitraum net-line FW-5 IEC Seit 2012 bis heute net-line FW-50 Modbus Thyssengas GmbH Der Auftrag umfasst die fernwirktechnische Modernisierung von 35 Gasdruckregelanlagen, inklusive der Erneuerung der unterlagerten Regelungstechnik (z.b. SPS), der Vor-Ort-Visualisierung und der Entwicklung eines völlig neuen Kommunikationskonzeptes auf Mobilfunk-Basis. SWN Stadtwerke Northeim GmbH Aufbau eines neuen, redundanten Leitsystems (ProCoS, Kisters AG) und der dazugehörigen Fernwirktechnik für: 3 Umspannwerke, 132 Trafostationen, 2 Wasserwerke, 6 Pumpstationen, 8 Hochbehälter, 7 Druckerhöhungsanlagen und 23 Wasserzählerschächte. Mainfranken Netze GmbH Einspeisemanagement Westnetz GmbH Mit Hilfe einer flexiblen Weitbereichsregelung kann der Netzausbau durch die intelligente Regelung der Sammelschienenspannung an der Mittelspannungsschiene vermieden werden. Wir freuen uns, Teil dieses wegweisenden Projektes zu sein! Strom EEG Die MAINFRANKEN NETZE GMBH (MFN) ist eine Netzgesellschaft, die das Strom-, Gas-, Wasser- und Fernwärmenetz der Stadtwerke Würzburg AG in und um Würzburg betreibt. Gemäß 6 EEG 2012 haben die MFN ihre PV-Anlagen, deren installierte Leistung 100 kw übersteigen, mit einer technischen Einrichtung von SAE zur ferngesteuerten Reduzierung der Einspeiseleistung und zum Abruf der jeweiligen Ist-Einspeisung ausgestattet. Zur Umsetzung dieser Forderungen galten im Netzgebiet MAINFRAN- KEN NETZE GMBH folgende Anforderungen an die Anlagentechnik: Bereitstellung eines Analogsignals 4-20 ma für die Übertragung der Ist-Einspeisung Möglichkeit der Einspeiseleistungsreduzierung in 4 Stufen (100%, 60%, 30%, 0%) 4 digitale Eingänge für die Vorgabe der jeweiligen Stufe 4 digitale Ausgänge für die Rückmeldung der eingestellten Stufe Ansteuerung der technischen Einrichtung über lizenzfreien Funkweg Für unterschiedliche Fehlerfälle von EEG-Anlagen wurde einmalig ein Softwareprogramm geschrieben. Das Funkmodem (Digicomm) baute der Kunde selber ein. Die Kopplung an das Siemens Leitsystem Scala-250 erfolgt über IEC Protokoll. SAE lieferte 40 net-line FW-5-BT Fernwirkstationen mit Netzteil, Sicherungsautomat, Blitzschutz, etc. verbaut in ein Kleingehäuse und fertig verdrahtet auf Übergabeklemmleiste. MFN parametriert ihre EEG- Boxen selbst und nutzt dazu unser sehr komfortables setit Parametriertool mit Diagnosefunktion. setit gefiel durch die übersichtliche Windows-Oberfläche mit Baumstruktur, intelligenter Menütechnik und kontextsensitiver Bedienung, sodass die Parametrierung auch ohne Schulung leicht erlernbar war. Produkte Protokolle Erstellungszeitraum setit IEC Seit 2012 net-line FW-5 Die Energie Durch diverse Empfehlungen für SAE auf dem Thüga Anwendertreffen in Homburg wurde Die Energie auf uns aufmerksam. Unsere hohe Kompetenz im Bereich EEG sowie die simple und komfortable Ankopplungsmöglichkeit des ComPass B von Horstmann zur Ortsnetzautomatisierung waren ausschlaggebend für die Entscheidung. Ormazabal Im Rahmen eines Infrastrukturprojektes wurde Ormazabal mit dem Bau von Schaltanlagen zur Mittelspannungsversorgung beauftragt. Bei der Suche nach einem optimalen Schutzgerät mit gerichtetem UMZ und Trafoschutzfunktion konnten wir uns mit dem SG-50 gegen den Marktführer durchsetzen.

6 06 SAENEWS Denken in Lösungen Präzises Auslösen Schutztechnik von SAE IT-systems Schutztechnik Das SG-50 Kombischutzgerät ist ein kompakter Allrounder mit hoher Präzision. Durch Auswahl unterschiedlicher Softwareoptionen kann es an nahezu jede Schutzanforderung angepasst werden. SAE Kompetenz Schutztechnik Niclas Nitsch Vertrieb Schwerpunkt Schutztechnik Unser Experte für Schutztechnologie, Herr Niclas Nitsch, berät Sie gerne und steht Ihnen bei der Auswahl der Leistungspakete des SG-50 zur Seite. Beratung Egal ob Distanzschutz, QU-Schutz oder sonstige Schutzfunktionen das SG-50 kann auch im eingebauten Zustand für neue Schutzaufgaben eingerichtet werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Anlagenvisualisierung individuell den Kundenwünschen anzupassen und so die Anlage optimal darzustellen. Ein integriertes, hochauflösendes TFT-Farbdisplay ermöglicht es, direkt vor Ort mit einem Blick den aktuellen Anlagenzustand zu erfassen. Die Parametrierung des SG-50 kann auf verschiedenen Wegen erfolgen: vor Ort, mit Hilfe des Farbdisplays, oder bequem vom Büro aus, an einem PC. In beiden Fällen besticht das SG-50 durch seine übersichtliche, selbsterklärende Software. Nicht benötigte Parameter werden ausgeblendet. Das Laden von Parametrierungen in das Kombischutzgerät kann via USB-Stick über den USB-Port erfolgen. Als Kommunikationsweg steht gegenwärtig das Protokoll IEC zur Verfü- gung. Die optionale Kommunikation via IEC Protokoll befindet sich in der Entwicklung. Durch Fernwirktechnik ist eine Umsetzung nach IEC problemlos gewährleistet. Damit besteht die Möglichkeit, das SG-50 auch bei dezentralen Erzeugern wie beispielsweise Windkraftanlagen einzusetzen. Das numerische Schutz- und Steuergerät ist für den Einsatz in Mittelspannungsnetzen, der Industrie sowie für den Entkupplungsschutz an dezentralen Erzeugern entwickelt worden. Typische Einsatzbereiche sind hierbei der UMZ-/AMZ-Schutz (einfach und gerichtet); der Leitungsschutz mit optionaler AWE ist genauso wie der Transformatorenschutz mit thermischem Zweikörperabbild integriert. Das SG-50 verfügt nicht nur über den Maschinen- und Rotorblockierschutz, es werden auch dezentrale Erzeugungsanlagen (QU-Schutz) überwacht. Ein Sammelschienenschutz kann mit Hilfe der H2-Logik aufgebaut werden. Der Erdfehlerschutz ist mit einer intermittierenden EF- Erkennung ausgestattet. Darüber hinaus kann das SG-50 mit einem 7-polygonalen Distanzschutz ausgestattet werden. Alle Zonen sind frei parametrierbar, einzeln, in Vor- oder Rückwärtsrichtung. Leitstelle IEC Schutzgerätekopplung Stationsbus Dipl.-Ing. Oliver Callegari Geschäftsführer Vertrieb Wir sind in einer vorteilhaften Zwangslage: Wir müssen uns ständig auf neue Situationen einstellen. Seit über 40 Jahren. Mit der Folge, dass wir nicht nur unser eigenes Fachgebiet perfekt beherrschen, sondern auch die angrenzenden Technologien bestens kennen. Auf diese Weise ist etwas gewachsen, was unsere Kunden zu schätzen wissen: Lösungskompetenz. Gesamtlösungskompetenz. IEC (RS-485) IEC (LWL) IEC Möglicher Aufbau eines Kommunikationsnetzwerks

7 Denken in Lösungen SAENEWS 07 Punktlandung SG-50 Retrofit im Umspannwerk Schutztechnik Strom Leitstelle ProCoS Im Zuge einer Hardwaremodernisierung des Schalthauses An- IEC lage Gaswerk haben die Stadtwerke Heide neue Schutztechnik eingesetzt. Das gesamte Projektmanagement wurde in die Hände der Kooperationspartner NSE AG und SAE IT-systems gelegt; um net-line FW-5000 einen optimalen Schutz nach Vorgabe der Stadtwerke Heide zu realisieren, wurde mit einer umfassenden Netzanalyse gestartet. Im Laufe der Jahre hatte sich das Versorgungsnetz des Umspannwerkes verändert; 17x Schutzgeräte guard-line SG-50 angekoppelt per RS IEC der Mittelspannungsschutz musste erneuert werden. Als Vorbereitung für den Schutzersatz wurde eine Netzberechnung des gesamten 20 kv-verteilnetzes durchgeführt. Das 20 kv Schalthaus besteht aus 17 Feldern, davon 13 Abgangsfelder, ein Trafofeld, zwei Tonrundsteueranbindungen und einem Kupplungsfeld. Die Berechnung umfasst eine Lastflussberechnung mit Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und Schwachstellenanalyse sowie eine 3-, 2- und 1-polige Fehlerberechnung. Die Abgangsfelder sind mit dem Typ SG-50-RD ausgestattet. Dieser Kombischutz ist mit vier Strom- und vier Spannungswandlern voll bestückt und bietet für die Zukunft eine einfache Erweiterung von Schutzfunktionen im eingebauten Zustand. In dem Trafofeld, den zwei Tonrundsteueranbindungen und dem Kupplungsfeld sind die Schutzgeräte SG-50-RN eingesetzt. Alle Schutzgeräte sind mit dem Softwarepaket Anlagenautomatisierung erweitert. Dies ermöglicht das individuelle Erstellen der Funktionsschaltbilder sowie die Einrichtung von Logikfunktionen und Verriegelungen in der SPS-Programmierung. Die Schutzgeräte sind über einen IEC Bus an das Stationsleitgerät netline FW-5000 gekoppelt und in dem ProCoS-Leitsystem eingebunden. Der Austausch der bestehenden Schutzrelais vom Typ 7SJ72 (statischer Überstromzeitschutz) wurde durch die Stadtwerke Heide selbst ausgeführt. Um den Einbau in den Mittelspannungszellen vorbereiten zu können, wurde den Stadtwerken Heide ein Musterschutzgerät zur Verfügung gestellt. Geliefert wurden die Schutz-Steuergeräte bereits voreingestellt und sekundär geprüft. Nach Abschluss des Umbaus nahmen die Spezialisten Jens Hecht, SAE IT-systems, und Sven Heider, NSE, die Geräte in Betrieb. Neben der Schutzprüfung führten sie auch den Datenpunkttest für die Anbindung an die ProCoS-Leittechnik durch. Ebenso Schutzgerätekopplung bei Stadtwerke Heide umfasste die Inbetriebnahme eine ausführliche Schutzprüfung mit einem OMICRON Prüfgerät und eine Einweisung in die Handhabung des SG-50. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: ich möchte mich noch einmal recht herzlich für die sehr gute Zusammenarbeit bei unserem Projekt, Erneuerung UMZ-Schutz, bedanken. Ich finde, die Firma SAE hat mit der Firma NSE einen sehr guten und außerordentlich kompetenten Partner im Bereich Schutztechnik gefunden. Angefangen mit der Netzberechnung, über die Projektierung bis zur Inbetriebsetzung gab es keine Probleme. Wir waren immer sehr gut informiert und wenn Fragen aufkamen, wurden diese umgehend beantwortet. Da wir selber keine Schutztechniker beschäftigen, ist es für uns natürlich besonders wichtig, einen Partner zu haben, der sich mit der Technik auskennt und sie beherrscht. Mit Herrn Hecht und Herrn Heider haben wir zwei Fachkräfte bei uns im Hause gehabt, die ihr Handwerk wirklich verstehen. Vielen Dank noch einmal für die Zusammenarbeit. STADTWERKE HEIDE GmbH i.a. H. Albrecht Fachbereichsleiter Mess- und Regeltechnik

8 08 SAENEWS Denken in Lösungen SAE Intern Doppelspitze Schutz- & Fernwirktechnik im Gebirge von Lenzerheide Nach langjährigem, erfolgreichem Einsatz als Vertriebsleiter wird Oliver Callegari, links im Bild, zum Geschäftsführer Vertrieb berufen. Mit dieser schlagfertigen Doppelspitze stellen wir uns gemeinsam den kommenden Herausforderungen. SAE Jubilare Dä Rhing eraff! Wir gratulieren Dirk Peters, Teamleiter Hardwareentwicklung, ganz herzlich zum 25- jährigen Dienstjubiläum! Herzlichen Glückwunsch auch an Burkhard Borkenhagen, Softwareentwicklung, zum 20-jährigen Dienstjubiläum. Am war es mal wieder soweit: Wir feierten unseren diesjährigen Betriebsausflug. Diesmal hatten wir uns das Strandbad in Köln-Langel als Start- und Endpunkt des Events ausgesucht. Nach einer kurzen Stärkung starteten wir mit vier Raftingbooten Richtung Köln-Poll. Positiver Nebeneffekt: Etwaige Unstimmigkeiten, die sich über das Jahr angestaut hatten, konnten auf dem kleinen Dienstweg geregelt werden! Spätestens beim anschließenden Grillbuffet und ein paar kühlen Getränken war das Team wieder vereint. Schutztechnik Strom Infrastruktur Das Elektrizitätswerk EWO Lenzerheide im Kanton Graubünden, Schweiz, betreibt ein 10 kv Verteilnetz mit ca. 150 Trafostationen und zwei 50/10 kv Umspannwerke. In den Umspannwerken Dieschen und Muloin sind KOMBISAVE Schutzgeräte der NSE AG im Einsatz. In der gesamten Region wurden seit über 10 Jahren mehrere hundert DIGISAVE verbaut. Die mit KOMBISAVE (baugleich mit guard-line SG-50) ausgerüsteten Umspannwerke sind über die Fernwirktechnik der SAE IT-systems an das Siemens-Leitsystem angekoppelt. Die gesamte Anlage wird durch die werkseigene Mannschaft kompetent und selbständig betreut. Dass die Anzahl der Betriebsunterbrechungen im ganzen Gebiet pro Jahr gegen Null geht, ist sowohl der Verdienst von René Stöckli, Mitarbeiter der EWO Lenzerheide, als auch der verbauten Technik, welche Wind und Wetter bereits seit mehr als 10 Jahren ausfallsfrei standhält. Einer der größten Kunden der GW Lenzerheide sind die Bergbahnen Lenzerheide. Für Ihre Bahnen und Beschneiungsanlagen beziehen sie die elektrische Energie von den GW Lenzerheide. Die Gondelbahn vom Ferienort Lenzerheide (1500 m ü. M.) führt via Mittelstation Scharmoin zum Parpaner Rothorn auf 2865 m ü. M. Oben befindet sich ein gepflegtes Panoramarestaurant mit einer Sonnenterrasse, von der man die herrliche Aussicht genießen kann. Mit dem letzten Ausbau der Rothornbahn sind auch die Mittelspannungsanlagen modernisiert worden. Die guten Erfahrungen mit der NSE Schutztechnik, in Kombination mit Fernwirktechnik aus dem Hause SAE, überzeugten die Lenzerheide Bergbahnen schon früh im Projekt. Schnell war man sich sicher, dass mit den beiden Herstellern auch technisch höchst anspruchsvolle Anforderungen umsetzbar sind. Ankopplung der Digisave Geräte an FW-50 Ein ambitioniertes Ziel Im Gebirge gibt es oft Situationen, bei welchen die MS- Anlagen nur unter extrem erschwerten Bedingungen zu erreichen sind. Dennoch ist die Versorgung der Speicherseen, Beschneiungsanlagen und Bergbahnen sowie deren Infrastrukturen mit Energie eminent wichtig. Was es heißt, den Zugang zu einer MS-Station unter einer meterdicken Schneeschicht auszugraben, weil eine Intervention nötig ist, hat der Autor am eigenen Leib erfahren müssen. Erklärtes Ziel war daher, die MS-Anlage jederzeit aus der Ferne überwachen und steuern zu können. Es entstand die Idee, die Anlagen und die Schutzgeräte über ein net-line FW-50 an den Leitstand anzukoppeln und aus der Ferne auch mittels ipad zu überwachen. Dazu mussten die MS-Anlagen aus dem Gebirge zurück in die Montage-Werke gebracht werden, um sie mit Antriebsmechanik und Auslösespulen zu erweitern und die benötigte Sekundärausrüstung einzubauen. Alleine der Transport der bestehenden Mittelspannungsanlage auf den schmalen und im Frühling oft nassen Gebirgspfaden war ein Abenteuer für sich. Die Lieferung und Parametrierung der SAE Fernwirkkomponenten übernahm der langjährige und verlässliche Vertriebspartner der SAE: die Ertech Elektronik AG. Schlussendlich konnte diese außergewöhnliche Idee mit Bravour umgesetzt werden! Die Lenzerheide soll mit dem Skigebiet von Arosa über das Rothorn verbunden werden. So entsteht derweil eine der größten Ski- und Wanderregionen der Alpen. Die NSE AG wird auch dieses Projekt kompetent unterstützen: von der Idee über die Planung zur Ausführung. Denken in Lösungen! Gondel der Rothornbahn Produkte setit net-line FW-50 Protokolle IEC IEC Erstellungszeitraum 2012

9 R2 Denken in Lösungen SAENEWS 09 Smart Metering mit IEC und SML im Smart Grid Kommunikation Strom Die Integration der IEC basiert auf den Pro- Betriebsführung Lastkontrolle/Prognose Anforderung Umrechnung mittels Fernwirktechnik Zählerleitstelle für Abrechnung Anforderung tokolltypen A bis D der Norm. Sie bindet die Zählwerte über die OBIS-Adressierung direkt im Fernwirksystem frei parametrierbar ein und realisiert so ein offenes Gateway in die Netzleittechnik mit IEC x Strukturen. Die Busfähigkeit des Protokolls wird voll unterstützt, so dass auf CS-Schnittstellen bis zu sieben Zähler, auf EIA/RS-485 bis zu 31 und mit Ethernet bis zu 128 Zähler eingebunden werden können. 1-Minuten-Werte 15-Minuten-Werte SyM² -Zähler SMART meter Integration in Zählerleitstelle zur Netzführung Die Energiewende erfordert neue Strukturen, nicht nur SMART grid und SMART Metering wachsen zusammen in der Energieerzeugung. Eine intelligente Verteilung der Mit der neuen Version setit V5 wird eine vollständige Energie muss im Querverbund mit neuen Kommunikationsstrukturen realisiert werden, die auf funktionierenden stellt. Zähler können je nach Bedarf über serielles Proto- Zähleranbindung über SML oder IEC bereitge- Protokollen basieren. So wurde ein alter Hase wiederbelebt; das bewährte Protokoll IEC 1107 zur seriellen über LAN-Verbindung direkt von der Fernwirktechnik koll an EIA/RS-485 oder CS-Schnittstelle integriert oder Zähleranbindung wurde mit einigen Überarbeitungen als ausgelesen und somit an Netzleitstellen zur Netzführung DIN EN standardisiert und ist nun in series5+ mit erweitertem Energiemanagement eingebunden Fernwirksystemen der SAE IT-systems verfügbar. werden. Es können folgende Werte ausgelesen werden: Zählerstände: tarifgebundene kumulative, Mittelwerte und Maxima Lastprofile und Benutzerlastprofile mit Zeitstempelübernahme und optionaler Ablage im Archiv VDEW Logbuch-Auslesung mit Zeitstempelübernahme Fehlerregister mit parametrierbarer Meldungszuordnung Momentanwerte der Ströme, Spannungen, cos, Frequenz, aktuelle Wirk-/Blind-/Scheinleistung Zeitsynchronisation zu und von Zählern Alle Kommunikationsvorgänge können völlig frei definiert, in parametrierbaren Zyklen eingerichtet und so optimal auf die Zähleranbindung angepasst werden. Die Einbindung in die Adressierung der Netzleittechnik erfolgt durch die offene Struktur der setit-oberfläche. guard-line SG-50 Das kleinste Distanzschutzgerät der Welt? Kommunikation Strom Auf dem Schutztag im Hamburger Gastwerk haben wir den Distanzschutz der guard5-serie SG-50-RZ erstmals funktionsfertig vorgestellt. Sehr erfolgreich wie es scheint! Andreas Aebersold ist seit über 23 Jahren in der Entwicklung und Forschung von Schutztechnik in MS- und HS-Verteilnetzen tätig. Als Inhaber unseres Technologiepartners NSE AG konnte er seine Vorstellungen eines kompakten, aber sehr leistungsstarken Schutzgerätes mit selbsterklärender Bedienung realisieren. Das Ergebnis ist die Schutzgerätereihe SG-50, die vom günstigen Einstieg als einfacher UMZ mit nur 2 Stromwandlern bis zum ausgewachsenen 6-systemigen Distanzschutzrelais mit integrierter Erdschlussortung und optionaler automatischer Frequenzentlastung nach FNN umfangreiche Funktionalitäten bietet. Dabei können alle Schutzfunktionen im intelligenten Schutz- und Steuergerät kombiniert werden. Bei der OMICRON Typprüfung mit 432 RRn Impedanz-Profil RR1 X1 Xn X2 Z Leitung XR1 XRn R F Z Fehler internen Testszenarien nach IEC gab es weder eine Unter- noch Übererregung; und dies bei Anregungszeiten ab 10 bis typ. 35 ms (Systemzeit). Diese Präzision R1 LL R1 LE Rn kann nur mit neuester Technik realisiert werden; mit neuen digital/numerischen Filtern basierend auf Korrelationsalgorithmen der Messsignale und neuen, von NSE entwickelten Wandlerkernen mit hervorragendem linearen Verhalten bei geringem Fehler von 0,5% (Nennwert) im Messbereich 0,05 A bis 950 A bzw. 10 mv 230 V AC. Darüber hinaus ist das SG-50 durch die kompakte Bauform derzeit das kleinste Distanzschutzgerät der Welt! Der Schweizer Charme und die souveräne Vortragsweise von Herrn Aebersold waren es, die den mitunter trockenen Inhalt am Schutztag erheblich beleben konnten. Dies spiegelt sich auch in den durchweg positiven Statements des Teilnehmerfeldes aus Schutzingenieuren, -Technikern, Anlagenbauern und Windparkerstellern: Ein zeitgemäßes Schutzgerät, das sich nicht verstecken braucht. Die simple Bedienung ist für unsere Leute keinerlei Problem. Sehr interessant, das werden wir ausprobieren.

10 10 SAENEWS Denken in Lösungen NEW Netz GmbH Steuerung der Kurzzeiterdung durch net-line FW-5 Strom ONS Im 10 kv Mittelspannungsnetz der NEW Netz GmbH wird der Sternpunkt kompensiert betrieben. Für die Tiefenortung im Erdschlussfall wird neben der Pulsortung in einem Teilbereich die Kurzzeiterdung eingesetzt. Bei der Kurzzeiterdung wird im Erdschlussfall der Sternpunkt über einen Widerstand für 80 Millisekunden fest geerdet. Dies reicht aus, um die im Netz befindlichen Kurzschlussanzeiger anzuregen. Aufgrund der Anregung kann nun der Fehlerort lokalisiert werden. Zur Steuerung der kurzzeitigen Erdung wird das net-line FW-5 und dessen integriete Soft-SPS codeit verwendet. Die Kurzzeiterdung kann vor Ort sowie über eine leittechnische Anbindung durch die Verbundleitwarte gesteuert und überwacht werden. Das Starten der Kurzzeiterdung kann sowohl einmalig automatisch beim Eintritt eines Erdschlusses durch die Überwachung der e-n-spannung oder auch mehrfach im Handbetrieb durch das Leitstellenpersonal bzw. Vorortpersonal erfolgen. Während des Zyklus der Kurzzeiterdung wird der Zustandswechsel des Leistungsschalters überwacht. Über die Meldung eines Kurzschlussanzeigers wird im einpoligen Zweig des Widerstandes kontrolliert, ob der einpolige Kurzschlussstrom zum Anregen der Kurzschlussanzeiger im Netz ausreicht und die Kurzzeiterdung erfolgreich war. Regt der Indikator nicht an, dann wird die Meldung Kurzzeiterdung erfolglos gemeldet und die Kurzzeiterdung kann im Handbetrieb erneut gestartet werden. Die Bereitschaft und der Zustand des Leistungsschalters der Kurzzeiterdung sowie die Zustände der Lasttrenner werden überwacht. Eine Störung wird der Verbundleitwarte gemeldet und die Kurzzeiterdung gleichzeitig gesperrt. Für den Fall, dass der Leistungsschalter die Produkte codeit net-line FW-5 net-ine FW-50 Protokolle IEC IEC IEC Erstellungszeitraum Seit 2010 Kurzzeiterdung nicht nach den eingestellten 80 Millisekunden unterbricht, wird durch das Überwachen des Stromes durch den Widerstand nach einer eingestellten Zeit der 110 kv Leistungsschalter abgeschaltet und an die Verbundleitwarte gemeldet. Über die Meldung LS dauerhaft Ein wird der Verbundleitwarte signalisiert, dass der Leistungsschalter der Kurzzeiterdung fest eingeschaltet ist. Dies ist zu Wartungszwecken notwendig. Jedoch ist im Normalbetrieb eine Abschaltung des entsprechenden Trafos zwingend notwendig, da das Mittelspannungsnetz ansonsten niederohmig geerdet betrieben würde. Da es bei jeder Kurzzeiterdung zu einer thermischen Belastung des Widerstandes kommt, ist in der SPS ein thermisches Abbild des Widerstandes hinterlegt. Dieses soll den Widerstand vor thermischer Zerstörung schützen. Bei Erreichen der maximal zulässigen Anzahl an Kurzzeiterdungen sperrt die Steuerung die Einrichtung zur Kurzzeiterdung und meldet dies zur Verbundleitstelle. Die Anzahl der maximal noch zulässigen Kurzzeiterdungen wird dem Schaltpersonal der Verbundleitstelle angezeigt. Weitere Verwendung von SAE Komponenten bei der NEW Netz 13 Stück net-line FW in 7 Umspannwerken 35 Stück net-line FW-50 in 31 Netzstationen 3 Umspannanlagen und 1 Abwasserpumpwerk 86 Stück net-line FW-5 in 12 Gasübernahmestationen 9 kleineren Pumpwerken und Regenrückhaltebecken 2 Haustechnikanlagen 5 Netzstationen 6 Umspannanlagen zur ke-steuerung der Rest ist für EEG-Anlagen vorgesehen.

11 Denken in Lösungen SAENEWS 11 IEC Was lange währt, wird endlich einfach! infra fürth GmbH Ankopplung aller Medien an die Verbundnetzleitstelle Kommunikation Strom Wärme Gas Wasser EEG ONS Vor nicht allzu langer Zeit galt der neue IEC Standard als das Nonplusultra der Stationsautomatisierung. Forciert durch den Marktauftritt zweier Weltkonzerne, glaubte man in Deutschland, ohne die neue Norm keine zukunftssichere Kommunikation mehr betreiben zu können. Die Welt sieht heute, zumindest in Deutschland, anders aus! Bedingt durch überwiegend unbefriedigende Erfahrungen in den zahlreichen Pilotprojekten, treten viele Kunden der Norm mittlerweile mit Zurückhaltung oder sogar Ablehnung entgegen. Vor dem Hintergrund der etablierten und technologisch ausgereiften Standards IEC , -103 und -101 lässt sich die Notwendigkeit eines Wechsels nur schwer begründen sowohl aus technischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht. Auch wir als SAE gehörten sicher nicht zu den Befürwortern dieser Norm, setzen uns aber selbstverständlich immer seriös mit den Marktanforderungen auseinander. Letztlich waren es die Anforderungen aus unserem Auslandsgeschäft, die uns zur Implementierung des neuen Standards in unsere Parametriersoftware setit bewogen haben. Leichter gesagt als getan, denn unser Anspruch war es, die gewohnt einfache und komfortable Handhabung von setit beizubehalten. Unter keinen Umständen wollten wir unsere Kunden mit der enormen Komplexität der Norm belasten. Die ersten Pilotprojekte beweisen, dass uns dies gelungen ist! Seit einem Herstellerauswahlverfahren im Jahr 2003 liefern wir Fernwirktechnik für sämtliche Versorgungsbereiche des fränkischen Verkehrs- und Energieversorgungsunternehmens. Die von der infra fürth projektierten Stationen dienen der Überwachung von Trafostationen, Anbindung von Umspannwerken, Heizkraftwerken, Gasstationen inklusive Gasregelstationen, Objektschutzaufgaben, EDV-Prozessüberwachung und der Ankopplung des Wasserwerks an die Verbundnetzleitstelle. Produkte net-line FW-40 net-line FW-50 net-line FW-5 net-line FW-5000 Protokolle IEC IEC IEC Modbus RTU Modbus TCP Profibus DP 3964R/RK512 IEC Erstellung Seit 2003 bis heute Neben den in der Vergangenheit eingesetzten net-line FW-40-Stationen werden in den letzten Jahren net-line FW-50 und net-line FW-5-Systeme in Eigenregie an zwei jeweils redundante Köpfe net-line FW-4000 über Standleitungen und auch Wählverbindungen per IEC angebunden. Die beiden redundanten Köpfe sind mit IEC Protokoll an die Netzleitstelle High-Leit XW angebunden. In den Unterstationen sind die verschiedensten Kopplungen wie Modbus RTU in Blockheizkraftwerken, Modbus-TCP zur Gebäudetechnik, Profibus DP und 3964R/ RK512-Kopplungen zur Automatisierungstechnik im Wasserwerk und dem Biogas- Energiezentrum, sowie IEC Verbindungen zu Schutzgeräten realisiert worden. Auch größere UWs wie das Umspannwerk Vacherstraße mit insgesamt 39 Zellen wurden eigenständig projektiert, wobei hier mit einem net-line FW-5000 insgesamt 15 Linien IEC an die Schutztechnik realisiert wurde. In den Ortsnetzstationen kommen meist net-line FW-50-Geräte zum Einsatz, wobei viele ONS auch zum Schalten der Leistungsschalter und Trenner per Doppelbefehl ausgerüstet sind. Seit 2012 realisiert die infra fürth gmbh EEG-Anlagen auf Basis des Kleinfernwirksystems net-line FW-5. Eingebaut in einem abschließbaren Kompaktwandgehäuse IP 65 mit USV- Modul und GPRS-Modem werden über einen Prozessstecker neben den Schaltbefehlen 14 Meldungen und 4 Messwerte (Wirk- und Blindleistung, Strom und Spannung) verarbeitet und über die GPRS- Verbindung per IEC an die Netzleitstelle übermittelt. Schaut man sich die Implementierung der IEC in setit V5 an, kann man kaum glauben, dass nicht weniger als fünf Mannjahre Entwicklungsarbeit investiert wurden, bis die Norm in der heutigen Form abgebildet werden konnte. Vorurteilsfrei betrachtet bietet die IEC 61850, zumindest in unserer Art der Implementierung, sogar einen erheblichen Komfortgewinn. Geräte und Komponenten, die in einem Projekt Anwendung finden, können durch das Einlesen der ICD- oder SCD-Dateien in setit integriert werden. Da diese Dateien bereits alle relevanten Parameter der Geräte und Komponenten liefern, kann die Kommunikation zwischen den Systemen häufig schon ohne weiteren Konfigurationsaufwand aufgebaut werden. Leitstelle IEC net-line FW-50 Switch RuggedCom RS 900 Schutzgeräte Siemens 7SA und MD6 LWL-Ring mit IEC Der Standard wird sich durchsetzen, aber wie so häufig dauert die Etablierung in unserem Markt etwas länger. Dies ist auch auf die umfassende Erfahrung und die hohen Ansprüche des technischen Personals zurückzuführen, welches mit Recht eine praktikable Umsetzung der Innovation einfordert. Denn nicht überall wo IEC draufsteht, steckt auch eine sinnvolle Lösung drin! Wir sind stolz, Ihnen nun eine Solche anbieten zu können! Joachim Schuster Konfiguration für infra fürth Anfang des Jahres 2013 wurde das SH Hätznerstraße als IEC Projekt mit Projektierungsunterstützung aus Köln realisiert. Eine net-line FW-50-Station mit IEC Kopplung an die Zentrale ist dabei per IEC über einen RUGGEDCOM-Switch per LWL-Ring mit insgesamt 8 SIPROTEC Kombigeräten verbunden. Ein Vorteil dabei ist die gewohnt einfache Parametrierumgebung mit dem Tool setit. Für die Zukunft sind im Bereich Schalthäuser und Umspannwerke weitere IEC Projekte in Planung. Die gute Zusammenarbeit konnte auch durch die Durchführung der Anwender- und Expertentage 2009 und 2012 im Hause der infra fürth gmbh zum Ausdruck gebracht werden.

12 12 SAENEWS Denken in Lösungen entstehende Wärme nicht einfach an die Umwelt abgegeben, sondern weiter genutzt wird. Schlechtpunktregelung für das EVI-Holzkraftwerk Infrastruktur Wärme Im November 2011 ist das EVI-Holzkraftwerk auf dem Gelände der Stadtwerke Hildesheim in Betrieb gegangen. Das moderne, umweltschonende Kraftwerk produziert zentral Wärme sowie Strom und speist diese Energie in das Fernwärme- und Stromnetz Hildesheims ein. Das Grundprinzip der Anlage ist die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK): Strom wird erzeugt und gleichzeitig Wärme bereitgestellt. Somit werden allfällige Energieverluste minimiert. Die Anlage ist nach FW mit dem Primärenergiefaktor 0 von der AGFW (Arbeitsgemeinschaft für Wärme und Heizkraftwirtschaft) zertifiziert. Hierbei handelt es sich um ein Maß zur energetischen Bewertung von Fernwärmeversorgungssystemen. Die Betreiberin des neuen Holzheizkraftwerkes ist die Energiezukunft Hildesheim (EZHI). Die Niedersächsischen Landesforste sind mit 25%, die Stadtwerke Hameln mit 10% und die EVI Energieversorgung Hildesheim mit den verbleibenden 65% an der Energiezukunft Hildesheim (EZHI) beteiligt. Das Holzheizkraftwerk ist ein weiterer wichtiger Baustein in der Gesamtstrategie der EVI Energieversorgung Hildesheim, in der die Stromgewinnung aus erneuerbaren Energien, welche bisher nur aus Wind, Wasser und der Sonne erfolgte, eine bedeutende Rolle einnimmt. So funktioniert das Holzheizkraftwerk Die Anlage besteht aus zwei Feuerungsanlagen mit Kesseln. Eine Anlage heizt ausschließlich Wasser auf, mit dem die Spitzen in der winterlichen Wärmeversorgung abgefedert werden und eine weitere mit Thermoöl- Kessel für die Grundlast und die Stromerzeugung. Die Holzhackschnitzel verbrennen in der Holzfeuerungsanlage mit dem Thermoöl-Kessel bei Temperaturen von ca. 950 C. Das entstehende Rauchgas erhitzt über einen Wärmetauscher den Thermoöl-Kessel auf ca. 310 C. Dieser heizt, wiederum mittels Wärmetauscher, einen Silikonöl-Kreislauf auf 270 C auf. Das Silikonöl verdampft und treibt eine Turbine an, die mit einem Generator gekoppelt den Strom erzeugt. Nach der Turbine wird der Silikonöldampf in einen großen Behälter geleitet, der wieder durch einen Wärmetauscher die Restenergie aufnimmt und das Wasser für die Fernwärme aufheizt. Das Silikonöl kondensiert und beginnt seinen Kreislauf von vorn. Diesen thermodynamischen Kreisprozess nennt man Organ-Rankine-Cycle (ORC)- Prozess. Das Prinzip entspricht einer konventionellen Dampfturbine, ist aber deutlich umweltfreundlicher, da zur Dampferzeugung viel weniger Energie benötigt wird, als bei Wasser und die bei dem Umwandlungsprozess Das Fernwärmenetz und zugehörige Medienleitungen Parallel mit dem Bau des EVI-Holzheizkraftwerkes wurde ein neues erdverlegtes Fernwärme-Leitungssystem aufgebaut. Dieses System versorgt die angeschlossenen Kunden mit der Fernwärme. In der neuen Fernwärmetrasse wurde ein Rohrsystem für Übertragungsleitungen untergebracht. In dieses wurden die nötigen Leitungen für das Leckortungssystem der Fernwärmeleitungen sowie ein Fernmeldekabel eingezogen. Für eine fernwirktechnische Anbindung wurde das Fernmeldekabel bei Großverbrauchen mit zur Anlage geführt. Fernwirktechnische Anbindung mittels SAE Technik Die Aufgabe für die Abteilung Netzservice der EVI bestand nun darin, die zur Regelung relevanten Daten von ausgesuchten Wärmeübergabe-Schwerpunktstationen der Steuerung des Holzheizkraftwerkes zur Verfügung zu stellen. Dies waren anfangs 12 Wärmestationen bei Großkunden, welche die Eingangs- und Ausgangstemperatur, den Volumenstrom, sowie teilweise den Eingangs- und Ausgangsdruck der Steuerung des Holzheizkraftwerkes bereitstellen sollten. Mit Hilfe dieser Informationen soll das Holzheizkraftwerk die zu erzeugenden Wärmemenge und Temperatur für das Fernwärmenetz regeln, so dass am schlechtesten Wärmeübergabepunkt des Fernwärmenetzes auch die vertraglich festgehaltenen Parameter der Wärmelieferung erbracht werden können. Diese Art der Regelung wird bei der EVI deshalb Schlechtpunktregelung genannt. Die Infrastruktur für den technischen Aufbau stand sehr schnell fest. Das Holzheizkraftwerk hat eine S7- Steuerung hier wurde als Schnittstelle die RK3964R festgelegt. Diese alte und einfache Schnittstelle ist bei der EVI an mehreren S7-Steuerungen als Kopplung zu SAE-Geräten schon im Einsatz und sollte deshalb auch hier wieder Verwendung finden. Als übergelagerter Fernwirkkopf zur S7-Steuerung des Holzheizkraftwerkes und zu den net-line FW-5-Fernwirkgeräten an den Fernwärmestationen kam das net-line FW-50 zum Einsatz. Die Daten, die zur S7 des Holzkraftwerkes übertragen Die Gesamtinvestition beläuft sich auf 16 Millionen Euro, wovon 7,2 Millionen Euro auf das Kraftwerk selbst und die restlichen 8,8 Millionen auf das neue Fernwärmenetz entfallen. Der geplante Jahres-Energieabsatz des neuen Holzheizkraftwerkes liegt bei 33 Millionen kwh Wärme und mittels Kraft-Wärme-Kopplung bei zusätzlichen 3,6 Millionen kwh Strom pro Jahr. Diese Bio-Energie besteht zu 20 Prozent aus Erdgas und zu 80 Prozent aus Holzhackschnitzeln. Darstellung der übertragenen Daten in der Steuerzentrale des Holzkraftwerkes

13 Denken in Lösungen SAENEWS 13 werden, sollten aber auch zur Leitstelle der EVI weitergeleitet werden; aus diesem Grund hat das eingesetzte net-line FW-50 auch eine Anbindung zu einem net-line FW-5000 der EVI-Leitstellenkopplung. Universitätsklinikum Aachen Stationsleit- und Fernwirktechnik Als Übertragungsstrecken zur fernwirktechnischen Anbindung wurde das mitverlegte Cu-Fernmeldekabel 8 2 0,8 mm² auf der Wärmetrasse genutzt. Über eine Doppelader wurde ein Ring über alle Fernwärmeübergabestationen geschaltet, auf welchem mittels SHDSL-Modem die net-line FW-5-Geräte der Stationen per Ethernet an das net-line FW-50-Gerät angebunden wurden. Sollte dieser Übertragungsring an einer Stelle unterbrochen werden, so werden aufgrund des technischen Aufbaues trotzdem alle Informationen zum Holzheizkraftwerk übertragen. Infrastruktur Strom Die Fernwirktechnik für alle Fernwärmestationen wurde in Rittalschränken im Format mm aufgebaut. Die Informationen der Wärmeübergabezähler wurden mittels Modbus-RTU-Protokoll über die RS485-Schnittstelle des net-line FW-5 aufgenommen. Da die Wärmemengenzähler nur eine M-Bus- Schnittstelle zur Verfügung stellen, war es nötig, einen M-Bus-/Modbus-Konverter einzusetzen. Die eingebauten Druckdosen für den Ein- und Ausgangsdruck der Station wurden direkt auf die analogen Eingänge des net-line FW-5 geschaltet. Eine kleine Batterie dient zur Versorgung der Fernwirktechnik bei Spannungsausfall. Fernwirktechnik in der Wärmeübergabestation Mittlerweile hat sich das aufgebaute System in der Praxis bewährt. Die Steuerzentrale des Holzheizkraftwerkes kann nun in Echtzeit die Parameter der Wärmeerzeugung in jeder Fernwärmeübergabestation bewerten und die Steuerung der Erzeugung aufgrund der übertragenen Informationen anpassen. Die rund um die Uhr besetzte Leitstelle der EVI bekommt die gleichen Daten wie das Holzheizkraftwerk und darüber hinaus die Überwachungsmeldungen aller SAE Fernwirkgeräte und der Batterieversorgungen. In der Leitstelle sind alle Wärme-Messwerte mit Grenzwerten belegt, so dass bei auftretenden Störungen sofort eine Entstörung eingeleitet werden kann. Die Meldungen des Leckortungssystems der Wärmetrassen werden ebenfalls über das net-line FW-50- Gerät aufgenommen und zur Leitstelle übertragen. Das System der Schlechtpunktsteuerung ist so aufgebaut, dass neue Wärmeübergabestationen jederzeit ohne großen Aufwand mit eingebunden werden können. Das Universitätsklinikum Aachen ist das Klinikum der RWTH Aachen. Es befindet sich in einem der größten Krankenhausgebäude Europas im Westen Aachens im Stadtteil Laurensberg, in unmittelbarer Nachbarschaft zu Vaals in den Niederlanden. Über Vollkräfte in 33 Kliniken und 25 Instituten versorgen im Jahr ca Patienten stationär und ca Patienten ambulant. Eine zuverlässige Stromversorgung ist hier im wahrsten Sinne des Wortes lebensnotwendig! Der Bereich Stromversorgung hat die Aufgabe, die Versorgung des UBFT/PF-Gebäudes, des Versorgungsgebäudes einschließlich aller Nebengebäude, Schwesternwohnheime und Werkdienstwohnungen mit elektrischer Energie aufrechtzuerhalten, alle notwendigen Prüfungen und Wartungen durchzuführen, und so einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Die Versorgung erfolgt über drei Zuleitungen auf der 10 kv-ebene vom EVU (STAWAG) aus der Schaltanlage Melaten, wobei die Zuleitungen E 1 das Normalnetz (NN), E 2 das Ersatznetz (EN) und E 3 als Reserve für das Ersatz- bzw. Normalnetz genutzt werden. Die 10 kv-versorgung im Universitätsklinikum ist in Form von zwei Ringsystemen aufgebaut, wobei der 1. Ring der allgemeinen Stromversorgung dient, der 2. Ring stellt die Sicherheitsstromversorgung bereit. Der NN-Ring verläuft von der Station Einspeisung über die Station KR 4 und die Station VER zur Station BTZ- Nord und wieder zurück zur Station Einspeisung. Der EN-Ring verläuft von der Station Einspeisung über die Station KR 4 zur Station BTZ-Nord und über die Stationen Dach 7, Dach 6 und Dach 5 zurück zur Station Einspeisung. In den Stationen sind die Mittelspannungsschaltanlagen, die Transformatoren und die Niederspannungsschaltanlagen inklusive aller Netzschutzeinrichtungen untergebracht. Die Verbraucher werden von den Niederspannungsschaltanlagen über Schienen und Kabelsysteme versorgt. An den Endpunkten der Schienen und Kabelsysteme sind je nach Nutzung Bereichshauptverteiler bzw. Maschinenhauptverteiler installiert. Von den Bereichshauptverteilungen werden die Unterverteiler eingespeist. Produkte Protokolle Erstellungszeitraum net-line FW-50 IEC , Seit 2011 bis heute Modbus Für den Ausfall der Stromversorgung seitens des EVU werden folgende Notstromaggregate in ständiger Betriebsbereitschaft vorgehalten: für die Notversorgung des UBFT/PF-Gebäudes drei 10 kv-ersatznetzaggregate mit einer Leistung von je 3 MW in der betriebstechnischen Zentrale Nord, für die Notversorgung im Versorgungsgebäude drei 400 V-Ersatznetzaggregate mit einer Leistung von 1 MW bzw. 1,5 MW. Zur zeitnahen Beherrschung des möglichen Stromausfalles von außen sind verschiedenste Rechnersysteme installiert, die die einzelnen Ausfallvarianten automatisch erkennen und durch entsprechende Schalthandlungen das Ersatznetz innerhalb von 15 s durch den Start der zuvor genannten Aggregate wieder versorgen. Zur unterbrechungsfreien Weiterversorgung lebenswichtiger Systeme und Einrichtungen sind batteriegestützte Wechselrichteranlagen eingesetzt, die bei Stromausfällen die blauen Steckdosen in den OP- und Intensivbereichen zur Versorgung lebenserhaltender medizinischer Geräte sowie die OP-Leuchten, die Sicherheitsbeleuchtung, die grünen Steckdosen für das EDV-Netz und teilweise angeschlossener Komponenten, die Rechnersysteme und deren Komponenten zur Überwachung und Steuerung der technischen Anlagen weiterversorgen. Zur Überwachung der Stromversorgung sind im Uniklinikum Aachen u.a. Fernwirksysteme vom Typ net-line FW-50 im Einsatz. Hier werden sämtliche Meldungen und Messwerte parallel aufgenommen und an das Prozessleitsystem übertragen. Die Anbindung an das Leitsystem erfolgt über managebare Switche an den LWL-Ring unter Verwendung des IEC Protokolls. Die Visualisierung sämtlicher Datenpunkte einer Fernwirkstation erfolgt vor Ort auf einem 15 Touch- Panel. Über das Hauptmenü, in dem die Fernwirkstation abgebildet ist, verzweigt man in jede Baugruppe. So besteht die Möglichkeit, sich jeden einzelnen Prozesspunkt vor Ort anzusehen. Neben der nach strenger Vorgabe des UK Aachen geforderten 13-stelligen Bezeichnung der Prozesspunkte kann hier auch ein Maßnahmetext je Prozesspunkt hinterlegt werden. Die Anzeige der Messwerte erfolgt zusätzlich über einen Bargraph.

14 14 SAENEWS Denken in Lösungen BASF SE Überwachung von Niederspannungsstützpunkten Industrie Strom Die BASF SE ist das führende Chemieunternehmen der Welt. Mit ca Mitarbeitern, sechs Verbundstandorten und rund 380 Produktionsstandorten weltweit bedienen sie Kunden und Partner in fast allen Ländern der Erde. Seit seiner Gründung 1865 hat sich der Standort Ludwigshafen mit rund 2000 Gebäuden auf einer Fläche von über zehn Quadratkilometern zum weltweit größten zusammenhängenden Chemieareal entwickelt. Mittlerweile sind dort über Menschen beschäftigt. Für Industrienetze wird häufig eine hohe Versorgungszuverlässigkeit gefordert, vor allem um Folgeschäden durch Energieausfall zu vermeiden. Die BASF SE betreibt am Standort Ludwigshafen über 1000 sogenannte Niederspannungsstützpunkte, eine Kombination aus Hochspannungsschaltanlagenfeld (Ringkabelfeld)/Transformator/Niederspannungsschaltanlage. Bisher wurden die Störmeldungen aus diesen Anlagen als sogenannte Stützpunktmeldung an die zentrale Leitwarte gemeldet. Schalthandlungen waren von der zentralen Leitwarte aus nicht möglich. Zukünftig sollten Einzelmeldungen der Stützpunktkomponenten zur zentralen Leitwarte übertragen werden und Fernsteuerungen einzelner Komponenten möglich sein. Zur Umsetzung dieser Anforderungen haben wir für die 14 Knoten unsere net-line FW-5000 Fernwirkköpfe komplett mit Schaltschrank angeboten. Das Gerät lässt sich individuell mit 20 seriellen Schnittstellen bestücken. Dadurch hat der Kunde eine große Auswahl an Kommunikationsmöglichkeiten, um die unterlagerten SAE Unterstationen an die zentrale Leitwarte anzubinden. Funktionen wie die Zeitsynchronisation über NTP, die Diagnose über den integrierten Web-Server und die Kopplung zu mehreren Leitstellen über eine TCP/IP-Verbindung sind ebenso möglich. Für die Fernwirkmeldeschränke der Niederspannungsstützpunkte wurde das skalierbare net-line FW-50 Fernwirksystem komplett mit Schaltschrank angeboten. Besonderheit hier: Falls ein Hardwaretausch der Fernwirktechnik erforderlich wäre, muss die Parametrierung der Station vor Ort durch eine SD-Karte sofort wieder eingespielt werden können. Es entfällt die zeitaufwändige Beschaffung der Parametrierungsdateien aus der zentralen Parametrier-Datenbank mittels Laptop und Einspielen in die CPU-Prozessorkarte. Weitere Besonderheit war, dass zur gesicherten Befehlssteuerung und Befehlsabsteuerung spezielle EVU- Karten verwendet werden sollten. Zum Einsatz kamen hier unsere EVU-2-O Karten. Sie besitzen mehrstufige Überwachungsfunktionen wie 1 aus n Überwachung, Außenkreisprüfung zur Überwachung des externen Koppelrelais-Spulenwiderstandes, einzeln justierbare Außenkreiswiderstände, einstellbare Nachdrückzeit usw.. Zu den Unterstationen wird das Protokoll nach IEC verwendet, zum Leitsystem das Protokoll nach IEC Im Zuge einer Ausschreibung erhielten wir einen 3-jährigen Rahmenvertrag über die Lieferung von Fernwirksystemen für die Melde- und Knotenpunktschränke zur Überwachung und Steuerung von Niederspannungsstützpunkten. Wir boten die überzeugendste und kostengünstigste Lösung an. Mittlerweile haben wir 14 FW-5000 Fernwirkköpfe und 40 net-line FW-50 Fernwirkunterstationen komplett mit Schaltschranktechnik geliefert. Anforderungsprofil Fernsteuern und Überwachen von Niederspannungsstützpunkten Konzept soll für 14 Knoten und maximaler Anzahl an Unterstationen ausgelegt werden Fernwirkunterstationen sollen über IEC /104 kommunizieren Übertragungsmedium Cu-Leitungen oder LWL Kopplung zur zentralen Leitwarte Einbindung Fernwirkunterstationen unterschiedlicher Hersteller in einer Linie Verwendung einheitlicher Modems Die Befehlsrichtung soll mit Außenkreisprüfung und 1 aus n Prüfung erfolgen Parametrierung und Inbetriebnahme soll durch lokales Personal durchgeführt werden Hohes Maß an Standardisierung Produkte codeit net-line FW-5 net-ine FW-50 Protokolle IEC IEC IEC Erstellungszeitraum Seit 2010 vetal1983 fotolia.com Stellen Sie uns vor neue Herausforderungen!