IKT in Stromnetzen: von der Fernwirktechnik zum Smart Grid

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1 IKT in Stromnetzen: von der Fernwirktechnik zum Smart Grid

2 AGENDA Überblick Stromnetz Historie Netzautomatisierung Energie AG Komponenten HEUTE Anforderungen an IKT Ausblick

3 Von der Fernwirktechnik zum Smart Grid Weitere Inbetriebnahme wichtige Datenknoten 2010/ /13 Betriebnahme Erstes Ortsnetz EKS-Prozessrechner SCADA mit DMS Spannungsregelung NA SE für Siemens 330 als Ersatz für festverdrahteten 1975 Dokumentierte Betriebsführungskonzept Supervisory 1985 Baubeginn Übersiedlung Datenknoten erstmalige Control Gebäude and in neues Gmunden Feststellung Data Wegscheid. Acquisition Gebäude und System Steyr. Zentraler Distribution 1977 Zentraler Erste Freileistungsrechner Erfahrungen mit einem (VG-Bezugsüberwachung). UW-Rechner Bedarf Netzautomatisierung. Zentraler Lastverteiler Lastverteiler Erste Lastverteiler Fernwirkanlage Inbetriebnahme 110-kV ZNR SAT 1703 UW 30 (Zentraler Management ZFS kv-leitstellen (Zentralfunk-Netzkontroll-System) Netzrechner): Network Analyser State Estimator 2004 UW Sattledt 1994Meldebildansteuerung Erste Stationsleittechnik Lenzing. (SAT und im 1703) UW Kirchdorf. Erneuerung - Für Start Erstes Mittelspannung in des Steyr NRS2 Smart mit und 8 Stationen. Grid der Leitstellenrechner.? 1996 auf LAN-Basis ERS: Erneuerung Netzkommandostelle und IEC-Protokoll. des EKS-Rechners. 1 weitere folgen

4 Ferngesteuerte Anlagen Trafostationen Umspannwerke Fernsteuerung

5 Pausenschaltgeräte Trafostationen Umspannwerke Fernsteuerung Pausenschalter

6 Netzführung 2012 Netzkomplexität DEA, Lokale Netzschutzeinrichtungen Lokale Spannungsregeleinrichtungen Lokale Umschaltautomatiken Steigende Netzauslastung Verzögerter Netzausbau Integration DEA Servicequalität Verfügbarkeit Informationsbedarf

7 Moderne Netzführung Entscheidungs- und Optimierungsfunktionen Netzleitsystem SCADA State Estimation Netzanalyse HS Verteilnetzdarstellung (DMS) Outagemangement (OMS, Schaltungen, Störung) Online Netzanalyse MS Netz (DSPF) Expertensystem Netz (ANOP) Notfallmanagement (Versorgungsgrad, Vorwarnung) DISQUAL Kennzahlen (SAIDI, SAIFI, ) Trouble Call: Störungsauskunft per Web

8 Anforderungen HEUTE Optimierung Normalschaltzustand Ersatzversorgung bei Netzstörungen Engpassvermeidung Datenpunkte aus dem Netz Echtzeit (Meldungen, Befehle, Messwerte) Verfügbarkeit 99,9999xx%) keine Interdepenz mit Stromversorgung IT-Security Viren, Trojaner Stuxnet, Hacker,

9 Systemarchitektur HEUTE Standort 1 NLS A Backup Leitsystem UW / KW WAN A WAN B WAN BLS FE A FWA USt FSt AMIS-DK Stationsleittechnik, Fern-wirkanlagen, Leittechnik-Kraftwerke Standort 2 FE B FWA USt FSt DK Fernwirkanlage Umspannstation Ortsnetzstation ferngesteuert Datenkonzentrator NLS B Backup Leitsystem

10 Systemintegration Störungsanalyse Netzanalyse Closed Loop SAP Kundendaten Lastprofile Netzinformationen Spannungswerte Netzautomatisierung PQ AMIS SCADA DMS IVR SKO* Automatisierte Störungsinformation *IVR Interactive Voice Response Netztopologie Geo-daten, Betriebs- mitteldaten Wöchentlicher Netzdatenimport GIS Schaltanmeldungen Arbeitsprogramme Aggregatversorgung *SKO Schaltkoordinierung

11 Anforderungen MORGEN Integration ausgewählter Smart-Meter-Daten Erhöhung Netzautomatisierungsgrad Selfhealing Grid Aktive Eingriffe in DEA Mehr als Datenpunkte aus dem Netz Echtzeit (Meldungen, Befehle, Messwerte) Verfügbarkeit 99,9999xx%) keine Interdepenz mit Stromversorgung IT-Security IT-Security IT-Security Redundante Prozessnetze Bandbreite Viren, Trojaner, Stuxnet, Hacker,

12 Eigene Datennetze LWL Backbonenetz

13 Anforderung Kommunikationsnetz Extrem hohe Verfügbarkeit (MTBF) Garantierte Reaktions- und Reparaturzeiten (MTTR) Investitionssicherheit auf Lebensdauer des SM-Systems Stabile Kosten Business Case Einfluss auf Laufzeiten für die Informationsübertragung zeitkritische Anforderungen (Netzschutz, Regelungen) IT-Security IT-Security IT-Security

14 Kritische Erfolgsfaktoren für Smart Grids Sicherheit des Gesamtsystems Schneeballeffekt bei Ausfall einzelner Systeme Netzwiederaufba Regelstabilität Selbstorganisationsfähigkeit von Netzzellen (0,4kV -Stationsbereiche) Smart-Meter-Komponenten als Sensoren und Aktoren für die Netzautomatisierung Komplexität der Serviceaufgaben und des Betriebs Erlebbarer Nutzen für die Kunden

15 Mache die Dinge so einfach wie möglich - aber nicht einfacher. Albert Einstein

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