Smart Meter und Schalten Zusammenhang oder Widerspruch?

Transkript

1 Smart Meter und Schalten Zusammenhang oder Widerspruch? 11. Nationaler Paging-Kongress, Marco Pultz - Bosch Software Innovations GmbH

2 Agenda Die Agenda im Überblick Vorstellung Einleitung Schaltbefehl am Beispiel Intelligentes Messsystem (imsys) Aktuelle Herausforderungen und offene Fragen Vorstellung einer Hybridlösung Chancen und weitere Anwendungsbereiche Zusammenfassung 2

3 Bosch Software Innovations GmbH das Softwarehaus von Bosch Kernmärkte von Bosch Software Innovations Bosch IoT Suite M2M BPM BRM BDP * Die Bosch IoT Suite ist die zentrale Software - Plattform für modulare und hochskalierbare Anwendungen. Energy Mobility Industry Building Connected Devices City Smart Metering Virtual Power Plant Fleet Mngmt. emobility Intermodal Transportation Service Portal Predictive Maintenance Smart Home Smart Heating Smart Devices Cameras Sensors Actuators City Platform City Navigator Security Dashboard 3

4 Bosch Software Innovations Plattformstrategie und Anwendungen für das neue MsbG Modular aufeinander abgestimmte Software für den MSB und VNB Anwendungen Aufeinander abgestimmte Softwarelösungen Metering Data Hub für den EMT & MSB VPP Smart Meter Gateway Administration Rollout Process Manager Strompager e*nergy Pagerfunk dig. Rundsteuersystem Marktkommunikation Strom & Gas Virtual Power Plant SaaS OnPremise Was macht Marco Pultz bei der Bosch Software Innovations GmbH? Softwareentwickler in den Bereichen Metering Data Hub und Smart Meter Gateway Administration Ausgebildeter Industriekaufmann und Studium Wirtschaftsinformatik 2015 Masterthesis zum Thema: Eine kritische Betrachtung des Kommunikationsszenarios Steuerung von Lasten im Smart Grid nach BSI TR und die Vorstellung eines Erweiterungsszenarios (siehe e*message Blog vom ) 4

5 Einleitung Energiewende - Herausforderung des 21. Jahrhunderts Energiewende Fluktuierende Energieerzeugung und die stetig steigende Anzahl von dezentralen Erzeugungsanlagen Steigende Anforderungen an die Steuerung der Verbrauchs- und Erzeugungsinfrastruktur Schaltvorgänge zur Netzstabilisierung nehmen stetig zu Smart Meter als Bestandteil des intelligenten Messsystems Smart Meter = intelligenter Stromzähler bzw. moderne Messeinrichtung (mme) Smart Meter Gateway (SMGW): u.a. Kommunikationsschnittstelle Höchste Sicherheitsstandards durch Vorgaben der BSI TR Rollout intelligenter Messsysteme in der Niederspannung 2017 beginnt der stufenweise Rollout Wird umfangsbedingt Jahre in Anspruch nehmen Ziele: Messen und Schalten über standardisierte Infrastruktur SMGW Smart Meter Schaltbox Messwerte Steuersignale 5

6 Schaltbefehl am Beispiel intelligentes Messsystem Wie soll ein Schaltvorgang nach BSI TR in Zukunft ablaufen? Situation: netzdienlicher Eingriff im Netzgebiet Einspeiseleistung soll reduziert werden Ermöglicht Messen und Schalten Erfüllt höchste Anforderungen an Datensicherheit und Datenintegrität 1. SMGW Admin Netzbetreiber Gateway TLS 2. x TLS SMGW Schaltbox Prozess 1. Anfrage beim SMGWA 2. TLS (TK)-Kanal Überprüfung 3. Wake-Up-Call 4. Verbindungsaufbau 5. Administrationsbefehl 6. Verbindungsaufbau EMT 7. Schaltbefehl Die komplexe Struktur des Schaltaufbaus ist für zeitkritische Aktionen im Niederspannungsnetz nicht geeignet (Matthias Gutschmidt, BOSCH Software Innovations) 6

7 Zu lösende Herausforderungen Widerspruch - imsys und Schalten Gruppen-/Massensteuerung Aufwendiger Einzel-Verbindungsaufbau für Gruppensteuerbefehle Zuverlässige und verfügbare ITK-Anbindung wird vorausgesetzt Verfügbarkeit, Stabilität, Gebäudedurchdringung Kosten für Kommunikationsanbindung und Betrieb FNN Schaltbox Ist auf den Weg gebracht, FNN-Lastenheft ist abgeschlossen Löst nicht das Problem der Einzelschaltung Lösung für Gruppensteuerung erforderlich 2. Kommunikationskanal und Vorrangschaltung Ein intelligentes Messsystem muss [ ] neben der verwendeten [ ] eine weitere [ ] zuverlässige und leistungsfähige Art der Fernkommunikation offen sein (Entwurf Gesetzes zur Digitalisierung der Energiewende; 21) 21 Absatz 1 Nummer 4 Buchstabe a) stellt klar, dass aus Gründen der Versorgungssicherheit die Zwecke der Energieversorgung in jedem Falle vorrangig bedient werden müssen. (Besonderer Teil S.188) 7

8 Lösungsansatz Hybridlösung aus intelligentem Messsystem und e*message Funkempfänger Situation: netzdienlicher Eingriff im Netzgebiet Einspeiseleistung soll reduziert werden 2. a) SMGW Admin Netzbetreiber Gateway 2. b) 1. ONT Strompager Prozess 1. Gruppenschaltbefehl 2. Netzqualitätsdaten über a) SMGW b) ONT Mit 1 Steuerbefehl können Gruppen gesteuert werden Steuersignal Stromnetz Auflösung der unidirektionalen Kommunikation durch Rückkanal über: Intelligentes Messsystem Ortsnetztransformatoren (ONT) SMGW Schaltbox mit Strompager Andere unkritische Anwendungsfälle (Fahrplanübermittlung, ) können über die BSI-TR Prozesse abgewickelt werden. 8

9 Hybridlösung als Chance Intelligentes Messsystem und e*message-empfänger Zusammenhang Synergieeffekt: E*Message ermöglicht das mehrstufige Schalten von Einzelempfängern oder in der Gruppe Zukunftsfähig durch frei konfigurierbare Gruppengröße Skalierbar durch 1:n Kommunikation mit nur einem Steuerbefehl Feedback des Steuereingriffs erfolgt über den Rückkanal des intelligenten Messsystems oder ONT Intelligentes Messsystem liefert Messwerte über standardisierte Messinfrastruktur Kommunikationsprozess/-infrastruktur der imsys wird durch Gruppensteuerung entlastet Später als standardisierte Infrastruktur mit FNN-Schaltbox und integriertem e*message-empfänger denkbar 2. Komm-Kanal für Vorrangschaltung VNB Konventionelle ITK teilweise nicht verfügbar oder kostenintensiv Intelligentes, verlässliches Schalten von Anlagen-Gruppe ist bereits heute möglich 9

10 Weitere Einsatzmöglichkeiten Vielfältige Szenarien, auch bei nicht vom Pflichteinbau betroffenen Zählpunkten Anlagen, ohne Pflichteinbau effektiv Schalten Straßenbeleuchtung & private Beleuchtung Kleinstanlagen installierte Leistung unter 7 kw Prepaidlösung TAF 12 bisher nicht über intelligentes Messsystem verfügbar Umrüstung der Messstellen bei Verfügbarkeit des TAF 12 in SMGW bei gleichzeitiger Wiederverwendbarkeit der Strompager 2. Kommunikationskanal für Vorrangschaltungen Gespräche mit Gateway-Herstellern, den e*message-empfänger in die GWs zu integrieren Sicherheitsfunknetz 10

11 Zusammenfassung Hybridlösung als Chance für Gruppensteuerung dezentraler Verbrauchs- und Erzeugungsanlagen Das Intelligente Messsystem hat im Moment noch Schwächen, was das Schalten in der Masse anbelangt. Aber mittels Hybridansatz aus imys und e*message Funknetz(-empfängern) ist die Gruppensteuerung bereits heute zu lösen. Chance: Stärken verschiedener Technologien nutzen, um Insellösungen mit begrenztem Anwendungsbereich und Nutzungsspektrum zu vermeiden. Vision: Langfristig werden die verschiedenen Lösungsansätze zu einem Standard zusammenwachsen, um den Herausforderungen der Energiewende nicht mit Fragen, sondern mit Antworten zu begegnen. 11

12 Ihr Ansprechpartner Follow us Dr.-Ing. Hartmut Matzdorf Senior Sales Manager Energy Tel Fax Bosch Software Innovations GmbH

13 Möglicher Entwicklungspfad Von der Hybridlösung zur standardisierten Komponente im Smart Grid kurzfristig Getrennte Geräte Feedback über ONT oder über intelligentes Messsystem mittels Spontanablesung mittelfristig Schnittstelle zwischen Schaltempfänger, Schaltbox und SMGW nutzbar Status und Messwertübermittlung über SMGWA (Aktionsgesteuert oder Spontanablesung) langfristig E*Message Empfänger als Bestandteil der FNN- Schaltbox, ermöglicht Steuerung über SMGW- Infrastruktur oder e*message Funknetz 13