Einsatz von neuen Kommunikationstechnologien für die Netze der Zukunft

Transkript

1 An European project supported within the 7th framework programme for Research and Technological Development Einsatz von neuen Kommunikationstechnologien für die Netze der Zukunft

2 Anforderungen vom Netz der Zukunft Änderungen im Lastfluss Früher Zukunft HV: 110kV MV: 10/20/ 30 kv LV: 400V

3 Anforderungen vom Netz der Zukunft Verfügbarkeit der Energiequelle

4 Smart Distribution - Informationsbedarf Distribution automation Smart Aggregation Smart Metering Zählwerte Messwerte I, V, P, Q Schalter Position und Steuerung Fehleranzeige Rücksetzen der Fehleranzeige Zählwerte Messwerte I, V, P, Q Vorgabewerte P, Q Thermische Energie Speicherkapazität Fahrpläne P, Q Schaltbefehle Zählwerte Tarife Aktueller Bedarf / Kosten

5 Anforderung an Kommunikationsstandard Globaler Standard für den Informationsaustausch mit allen verteilten Energieerzeugern, Energiespeichern und steuerbarer Last Kommunikationsprotokoll das auf verschiedenen physikalischen Kommunikationsnetzen eingesetzt werden kann Schnittstelle mit Standardisierten Informationsobjekten (Semantik und Syntax) Technologie unabhängige Schnittstelle IEC TC57 / WG17 erarbeitet Spezifikationen basierend auf dem IEC Standard

6 Was ist IEC 61850? ein Kommunikationsprotokoll Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical sampled values Information exchange IEC Ethertype GOOSE Client / Server ISO 9506 ASN.1 Session RFC 1006 (Port 102) TCP IP Ethernet,... Physical

7 Was ist IEC Anwendungsspezifische Objektmodelle LN MMXU PhsV A TotW TotVAr LN DBMS WhRtg AvalDschWh AvalChaWh

8 IEC für verteilte Erzeugung IEC : Communications Systems for Distributed Energy Resources (DER) Objektmodelle für verteilte Energieerzeugung z.b. Brennstoffzellen, Kombikraftwerke, Photovoltaik

9 Standardisierungs Aktivitäten für Verteilnetz IEC : Using IEC for distribution automation IEC : IEC object models for photovoltaic, storage and other DER inverters IEC : IEC object models for electrical vehicles IEC : IEC object models for battery storage systems IEC : Modeling of schedules in IEC IEC : Hierarchical DER system model IEC : Mapping on Web Services Web2Energy, Informationstreffen

10 Beispiel Self healing Grid 3 x 1 x Information Kurzschlussanzeige (LN SFPI) Steuerung und Status der Schalter (LN CSWI / XSWI) Messwerte (LN MMXU) Zählwerte (LN MMTR)

11 Modellierung eines DER Systemes Steuerung direkt mit Fahrplan Betrieb basierend auf individuellen Vorgabewerten (z.b. Wirk und Blindleistung) Autonom in vorgegebenem Betriebsmod (z.b. VoltVar, VoltWatt) DER Unit DER Tech view DER Netzwerk Dienste DER System DER Unit DER Tech view

12 Anwendung im Web2Energy Projekt Systemarchitektur

13 Anwendung im Web2Energy Projekt Physikalische Infrastruktur

14 Einbindung von CIM Common Information Model Meter data Control centre VPP Optimization User portal CIM Converter Internet RTU

15 CIM IEC Umsetzer CIM Converter RTU Konvertierung der Laufzeitdaten Abbildung von Konfigurationsinformation Plug and Play für neue Geräte automatische Erstellung der Datenbank Information

16 Ausblick IEC bietet weitere Möglichkeiten für die Netze der Zukunft Dezentrale Realisierung der Funktionen unter Verwendung des Kommunikationsdienstes GOOSE "Plug & Play" vereinfachtes Systemengineering dank Selbstbeschreibung Forschungsprojekte zu diesen Themen sind in Planung Web2Energy, Informationstreffen

17 Schlussfolgerungen Die Netze der Zukunft benötigen moderne Kommunikationsinfrastruktur und Informationstechnologie Der aus dem Bereich der Stationsleittechnik bekannte und etablierte Standard IEC bietet die Grundlagen dazu Die Arbeiten zu den notwendigen Erweiterungen sind im Gange mit dem Projekt Web2Energy konnte hierfür eine wertvoller Beitrag geleistet werden Web2Energy, Informationstreffen