Sichere Energieversorgung Energieautomatisierung für Infrastruktur- und Zweckbauten Power Transmission and Distribution
Endspiel der Fußball-WM, Spielstand nach Verlängerung 0:0. Der nächste Elfmeter entscheidet über Sieg oder Niederlage. Der Schütze läuft an, holt aus und der Strom fällt aus! Konzentrierte Anspannung im Operationssaal II: Operation am offenen Herzen, der Patient wird instabil. Jetzt zählt jede Minute. Ein Bypass muss gelegt werden und der Strom fällt aus! Alles furchtbare Vorstellungen, nicht nur für Fußballfans und Patienten. Eine sichere Stromversorgung ist essenziell für das Funktionieren unserer modernen Infrastruktur. Ohne sie sind öffentliche Gebäude und Zweckbauten wie Sport- und Freizeitparks, Messezentren, Stadien, Einkaufszentren, Bürogebäude, Krankenhäuser, Theater etc. undenkbar. Wir sorgen für eine unterbrechungsfreie, hochverfügbare Energieversorgung moderner Infrastrukturen: mit unseren bewährten Energie automa tisierungslösungen, die zuverlässig arbeiten rund um die Uhr. 2
Eine Komplettlösung für alle Anforderungen Totally Integrated Power von Siemens Speziell für Zweck- und Industriebauten hat Siemens ein durchgängiges System zur Energieversorgung entwickelt. Unsere Lösungsplattform Totally Integrated Power (TIP) beinhaltet alle Komponenten der Energieversorgung, von der Mittelspannung über die Niederspannungsverteilung bis zur Notstromversorgung sowie die Einbindung der Gebäudeautomatisierung. Ein zentrales Element des TIP-Konzepts ist die Energieautomatisierung, denn Schutz- und Automatisierungskonzepte in Zweckbauten müssen auf den immer größer werdenden Bedarf an elektrischer Energie individuell abgestimmt werden. Ein Versagen der Energieversorgung kann fatale Folgen haben. Neben materiellen Schäden bedeuten Stromausfälle häufig auch die Gefährdung von Menschenleben, z. B. wenn die Intensivstation oder die OPs eines Klinikums auch nur für kurze Zeit ohne Strom auskommen müssten. Unsere maßgeschneiderten Lösungen für die Automatisierung der Stromversorgung haben die Hauptschwerpunkte Schutz und Power Quality, Stations automatisierung und Energiemanagement. Sie schützen einerseits Ihre Anlagen vor möglichen Schäden, andererseits garantieren sie eine gleichbleibende Güte der elektrischen Energie und damit der nachgelagerten Prozesse in Ihren Gebäuden und Einrichtungen. Zudem stellt die Automatisierung der Energieversorgung sicher, dass auf unvorhersehbare Ereignisse im Energieversorgungsnetz schnell und vor allem auch richtig reagiert werden kann, um eventuelle Unterbrechungen der Versorgung zu vermeiden. Zuverlässigkeit und bedarfsgerechte Versorgung mit elektrischer Energie können wir nur gewährleisten, weil wir die Energieversorgung in ihrer Gesamtheit betrachten. Ausgangspunkt ist die Einspeisung durch Ihren Energieversorger oder die Erzeugung in Ihrem eigenen Kraftwerk. Über geeignete und richtig dimensionierte Mittelspannungsanlagen und eine zuverlässige Niederspannungsverteilung können wir Ihre Stromversorgung genau auf Ihre Anforderungen zuschneiden für den sicheren und wirtschaftlichen Betrieb. Enterprise Resource Planning (ERP) Enterprise Resource Planning (ERP) Manufacturing Execution Systems (MES) Manufacturing Execution Systems (MES) Automation Medium Voltage Automation Low Voltage Totally Integrated Automation Totally Integrated Power Total Building Solutions Bild 1: Mit integrierten Schutz- und Leittechniksystemen als Teil von Totally Integrated Power bietet Siemens durchgängige Lösungen für die Energieversorgung. 3
Energieautomatisierung von Siemens durchgängig und sicher Mehr Leistung im System Ein durchgängiges Energieautomatisierungssystem umfasst alle Systeme von der Einspeisung des lokalen Energieversorgers über die Integration der Notstromversorgung bis zur Niederspannungsebene. Zusätzlich können auch wichtige Signale der Gebäudeautomatisierung im gleichen System abgebildet werden. Zentrale Komponente für die Informationsverarbeitung und Steuerung des Systems ist unser Automatisierungssystem SICAM, das über ein Netzwerk mit den einzelnen Erfassungseinheiten (Schutzgeräte, verteilte Erfassungseinheiten) und dem Bedienplatz verbunden ist. Auf diesem PC wird die eigentliche Bedienoberfläche des Energieautomatisierungssystems angezeigt als Visualisierungssystem dient das weltweit für Bedienung und Automatisierungssysteme standardisierte SIMATIC WinCC. Offen für Kommunikation Zur Anbindung der Schutzgeräte in der Einspeisung bzw. Mittelspannungsverteilung setzen wir auf international übliche Kommunikationsstandards wie z. B. IEC 60870-5-103, Profibus DP, Modbus oder den neuen, auf Ethernettechnologie basierenden Standard IEC 61850. Dieser beinhaltet nicht nur eine allgemein gültige Beschreibung der Kommunikationstelegramme, sondern erstmalig auch genaue Vorgaben und Regeln zur Beschreibung des Gesamtsystems für Schutz und Automatisierung innerhalb einer Station. Daneben definiert IEC 61850 auch die Regeln für eine direkte Kommunikation der Schutzgeräte untereinander (GOOSE-Mechanismus), auch zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller. Damit können Aktionen schneller und unabhängig von einer zentralen Steuerung direkt im Feld ausgeführt werden. Zur Anbindung von Signalen aus der Niederspannung (Stellungen der Niederspannungsleistungsschalter, Messwerte für Strom, Spannung, Wirk- und Blindleistung, cos phi, Arbeit, aber auch Warnungen und Alarme) verwenden wir übliche Standardkomponenten z. B. aus der SIMATIC-Familie, die ihrerseits über Profibus oder Modbus an das System angeschlossen sind. Die passende Lösung Selbstverständlich binden wir Ihr Energieautoma ti sie - rungssystem optimal in Ihre Systemlandschaft ein. Für die Kopplung und den Austausch von Informationen mit anderen für den Betrieb der Anlage wichti gen Systeme wie z. B. der Gebäudeautomati sierung verwenden wir OPC (OLE for Process Control). Die Ankopplung an übergeordnete Leitsysteme kann auch mittels IEC 60870-5-101- oder IEC 60870-5-104-Protokoll erfolgen. Um definierte Werte für Ausfall sicherheit und Verfüg barkeit zu gewährleisten, können wir je nach Ihren Anforderungen Teile unseres Systems redundant ausführen. Selbstverständlich bieten wir auch bezüglich der weiteren verwendeten Komponenten (PCs, Switches, Leittechnik) Konzepte und Lösungen für hohe Ausfallsicherheit an. 4
SICAM STATION UNIT Bedienplatz Fernzugriff Gebäudeautomatisierungssystem GPS Drucker Router Unternehmensnetzwerk Firewall Energieautomatisierungssystem Mittelspannungsschaltanlage 1 Mittelspannungsschaltanlage 2 Mittelspannungsschaltanlage 3 Niederspannungshauptverteilung Niederspannungshauptverteilung Niederspannungshauptverteilung Bild 2: Unsere Lösungen integrieren alle Spannungsebenen und alle notwendigen Informationen aus dem Umfeld der Energieversorgung in ein System. 5
Energieautomatisierung von Siemens Leistung nach Maß Unsere Energieautomatisierungssysteme werden immer für die jeweiligen Bedürfnisse unserer Kunden konzipiert und optimiert. Da wesentliche Teile des Systems auf Standardkomponenten basieren, können wir das System in jeglicher Hinsicht skalieren. So bieten wir Ihnen ein umfassendes Lösungsspektrum von der reinen Visualisierung der Energieversorgung bis zum professionellen Energiesteuerungssystem mit speziellen Steuerungsfunktionen und -algorithmen für die Energieflüsse. Alle Funktionen verfolgen ein gemeinsames Ziel: Sie sollen ungewollte Unterbrechungen der Energieversorgung und damit eine mögliche Gefährdung von Mensch und Maschine verhindern. Die kostenoptimale Steuerung der Energie über die gesamte Anlage hinweg ist eine weitere Hauptaufgabe des Systems. Diese Funktionsbausteine bieten unsere Energieautomatisierungssysteme Schutz und Automatisierung der Energieversorgung Ermitteln und Speichern von Parametern des Energieversorgungssystems Beobachtung und Steuerung des gesamten Energieversorgungssystems (SCADA) Alarmmanagement und Protokollfunktion Umfassende Analysen Lastmanagement inklusive Steuerung der Energieerzeugung Lastabwurf bei Überlastung und Krisenzuständen (Load Shedding) Automatischer Wiederanlauf von Verbrauchern (Load Restoration) Power Quality Überwachung Energiemanagement 6
Ein System viele Vorteile Konkreter Nutzen für Sie Durchgängigkeit Der Blick auf das Gesamtsystem zeigt Ihnen rasch, wo der Fehler liegt und wie er am schnellsten zu beheben ist. Mit unserer Energieautomatisierung führen und überwachen Sie Ihre Nieder- und Mittelspannungsanlagen in einem System, auf einem Bildschirm übersichtlicher geht es nicht. Zentrales Bedienen und Beobachten Arbeiten Sie komfortabel von einem Bedienplatz aus. Und informieren Sie alle relevanten Stellen im Notfall vollauto matisch, schnell und zielgerichtet, per SMS oder E-Mail. So können Sie einen auftretenden Fehler frühzeitig erkennen und durch schnelles und richtiges Eingreifen einen möglichen Ausfall der Energieversor gung vermeiden. Kurze Reaktionszeiten Weil alle Informationen des gesamten Netzes an einem zentralen Punkt verfügbar sind, kann beim Auftreten von Störungen schneller reagiert werden. Darüber hin aus müssen nicht erst weite Wege zurückgelegt werden, um Anlagenteile frei zu schalten und Umschaltungen vorzu nehmen. Hohe Versorgungssicherheit Verringern Sie das Risiko einer Versorgungs - unter brechung durch gezieltes Abschalten von weniger wichtigen Anlagenteilen. Eingebaute Load Shedding -Funktionen unterstützen Sie dabei im Falle von Instabilitäten in der Energieversorgung (z. B. Schief- oder Überlasten). Optimale Nutzung der elektrischen Energie Spezielle Lastmanagementfunktionen garantieren Ihnen, dass genau soviel Energie zur Verfügung steht, wie gerade gebraucht wird. Entdecken Sie unnötige Energieverbräuche und vermeiden Sie sie mit entsprechenden Maßnahmen. Hohe Verfügbarkeit und Sicherheit Die Verwendung speziell geprüfter Komponenten und Standards garantiert nicht nur eine hohe Verfügbarkeit und Betriebssicherheit der Energieversorgung, sondern auch der einzelnen Berei - che innerhalb Ihrer Verantwortung. Den Grad der Automatisierung passen wir Ihren Prozessen optimal an, denn die teilweise oder komplette Automatisierung bestimmter Handlungsabläufe garantiert hohe Verfügbarkeit und Sicherheit im Betrieb, was direkten Einfluss auf die Gesamtverfügbarkeit Ihrer Anlagen hat. Partnerschaft mit Power Wir sind in nahezu allen Ländern der Welt und auf allen Kontinenten vertreten. Mit diesem globalen Netzwerk können wir Sie praktisch überall auf der Welt bei der Realisierung einer maßgeschneiderten Energieautomatisierung unterstützen. 7
Siemens AG Power Transmission and Distribution Energy Automation Division Postfach 4806 90026 Nürnberg Germany www.siemens.com/energy-automation Für weitere Informationen steht Ihnen unser Customer Support Center zur Verfügung. Tel.: +49 180/524 70 00 Fax: +49 180/524 24 71 (Gebührenpflichtig, z. B.: 12 ct/min.) E-Mail: support.energy@siemens.com www.siemens.com/energy-support Bestell-Nr. E50001-U300-A79 Printed in Germany Dispo 06200 TH 345-070170 102352 04072.0 Die Informationen in diesem Dokument enthalten allgemeine Beschreibungen der technischen Möglich keiten, welche im Einzelfall nicht immer vorliegen müssen. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind daher im Einzelfall bei Vertragsschluss festzulegen.