Netzspannung und Lastströme im Blick

Prototyp des EDR – Electrical Data Recorder. (Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)

Prototyp des EDR – Electrical Data Recorder.
(Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)

Ein neuartiges Monitoring- und Analysewerkzeug für elektrische Energienetze haben Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt: Bei zunehmender Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energien durch dezentrale Erzeuger soll der „EDR – Electrical Data Recorder“ zukünftig dazu beitragen, eine tiefere Einsicht in die realen Systemvorgänge zu erhalten. Die Messdaten können die Qualität von Simulationen erhöhen und damit auch die zuverlässige Steuerung zukünftiger intelligenter Netze ermöglichen.

Das Gerät lässt sich nahe dem Verbraucher oder in industriellen Anlagen installieren und zeichnet Netzspannung und Lastströme punktgenau auf. Dank einer gepufferten Stromversorgung läuft die Aufzeichnung sogar während eines Spannungsverlusts weiter. Der Electrical Data Recorder kann drei Spannungskanäle (drei Phasen) und vier Stromkanäle (drei Phasen plus Neutralleiter) synchron mit einer Auflösung von 16 Bit und Abtastraten bis 25 Kilohertz kontinuierlich aufzeichnen. Über eine GPS-Synchronisation lassen sich sämtliche Messwerte von verteilten Messorten zeitlich zuordnen. Sofern eine leistungsfähige Netzwerkanbindung verfügbar ist, lassen sich die vollständigen, hochaufgelösten Messdaten fortlaufend in einer Datenbank ablegen, um sie später zu verarbeiten. Eine lokale Zwischenspeicherung in voller Auflösung für eine Aufzeichnungsdauer von rund acht Wochen ist ebenfalls möglich.

Der EDR bietet eine grafische Benutzeroberfläche mit Touch-Unterstützung, über die der Nutzer die Aufzeichnung steuern sowie die Abtastwerte und sich die daraus berechneten Kennwerte anzeigen lassen kann. Die Geräte lassen sich sowohl einzeln als auch im Verbund einsetzen; im letzteren Fall steuert und überwacht eine zentrale Anwendung sämtliche Geräte. Der Verbundbetrieb ermöglicht zusammen mit der fortlaufenden Aufzeichnung, den Verlauf und die Ausbreitung von Störungen detailliert zu untersuchen. „Künftig soll der EDR darüber hinaus zur messdatengetriebenen Modellierung von Netzsegmenten und Betriebsmitteln dienen“, erklärt Projektleiter Dr. Heiko Maaß vom Institut für Automation und angewandte Informatik (IAI) des KIT. „So kann er dazu beitragen, die Qualität von Systemmodellen und damit auch die Steuerung von Smart Grids wesentlich zu verbessern.“

www.energie.kit.edu

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