Einfach messen

04.05.2021 – Echtzeitdaten aus den Verteilnetzen sind für Netzbetreiber künftig unverzichtbar. Ein innovatives Modulsystem von EMH und BeEnergy soll die bisherigen Hürden bei der Zusammenstellung und Installation der benötigten Messtechnik beseitigen.

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Foto: EMH Energie-Messtechnik GmbH

Mit dem Redispatch 2.0 müssen Verteilnetzbetreiber spätestens ab 1. Oktober 2021 in der Lage sein, sich an der Vermeidung und Behebung von Engpässen in den vorgelagerten Netzen zu beteiligen. Parallel dazu zeichnet sich durch die verstärkte Stromeinspeisung aus Erneuerbare-Energien-Anlagen und erwarteten Zuwächsen in der E-Mobilität ab, dass auch in den Verteilnetzen künftig Engpässe drohen könnten. „Damit Verteilnetzbetreiber die vom Gesetzgeber geforderte Netzstabilität jederzeit gewährleisten können, müssen relevante Daten künftig weit über die vorhandenen Messpunkte hinaus kontinuierlich erfasst und ausgewertet werden“, sagt Karsten Schröder, Geschäftsführer der auf Mess- und Prüftechnik spezialisierten EMH Energie-Messtechnik GmbH aus Brackel. „Denn um sinnvolle Maßnahmen zur Stabilisierung der Verteilnetze überhaupt planen und umsetzen zu können, brauchen wir noch deutlich mehr Wissen über die letzte Meile.“ Gleichzeitig ist erkennbar, dass bei den Netzbetreibern die Bereitschaft steigt, vorhandene Ortsnetzstationen und Verteilerschränke mit Mess- und Kommunikationstechnik nachzurüsten.

Problematisch sei jedoch vielfach die praktische Umsetzung. „Die benötigten Komponenten werden in der Regel separat beschafft und müssen dann vor Ort unter ganz unterschiedlichen Gegebenheiten eingebaut werden“, erläutert Schröder. „Selbst bei sorgfältiger Planung ist das oft eine extrem zeitraubende Bastelei.“ Besonders unbefriedigend sei das, wenn sich später herausstellte, dass man die eingebaute Messtechnik an der fraglichen Stelle nicht wirklich benötigt – etwa, weil die geplanten Ladesäulen doch nicht installiert werden, oder nochmals verändert oder erweitert werden müssen. Gemeinsam mit dem Partner- und Beteiligungsunternehmen BeEnergy konzipierte EMH daher eine modulare Mess-, Regel- und Kommunikationslösung, die innerhalb von 15 Minuten installiert und online ist. Unter dem Namen Smart Grid Interface Modul (SGIM) ist die Neuentwicklung jetzt am Markt verfügbar.

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Mit einer separaten Installationskomponente kann das SGIM mit wenigen Handgriffen eingebaut werden. Foto: EMH Energie-Messtechnik GmbH

Mess-, Regel- und Kommunikationstechnik intelligent kombiniert

Für den Einbau des SGIM wurde eine 100mm breite Installationsleiste mit vierpoligem FI/LS-Schalter konstruiert, die unterbrechungsfrei mit einer 185mm-Sammelschiene verbunden wird. Einmal angebracht, ermöglicht sie die Stromversorgung und den Schutz der Messtechnik sowie deren Anbindung an vorhandene Stromwandler. „Diese standardisierte Basiskomponente ist mit wenigen Handgriffen montiert und gibt dem Messstellenbetreiber die Chance, alle potenziell interessanten Stationen und Verteilerschränke mit minimalem Aufwand für den Einbau von Mess-, Regel- und Kommunikationstechnik vorzubereiten“, erklärt der EMH-Geschäftsführer. Welche Technik dann tatsächlich an den einzelnen Punkten im Netz zum Einsatz kommt, muss zu diesem Zeitpunkt noch gar nicht entschieden werden.

Diese wird dann – auf engstem Raum gebündelt – im SGIM bereitgestellt, welches über einen einfachen Schiebemechanismus mit der Installationsplattform verbunden werden kann. Konkret bietet es Platz für bis zu sieben Module, die individuell konfiguriert werden können und über Rogowski-Spulen oder die in den NH-Sicherungsschaltleisten verfügbaren Stromwandler die 3-phasige Überwachung von bis zu 14 Niederspannungsabgängen erlauben. Als austauschbare Module stehen beispielsweise Module zur Strom- und Spannungsmessung sowie Systeme zur Analyse der Netzfrequenz, der Leistung und künftig auch der Netzqualität zur Verfügung. Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Schaltschrank werden standardmäßig miterfasst. Zusätzlich erlaubt das SGIM die Integration von maximal drei weiteren Funktionsmodulen, die der Datenübertragung aller Messwerte via LAN, LTE oder LoRaWAN an die zugeordnete Netzleitstelle dienen. Über I/O-Module können nicht nur Zustandsdaten abgefragt, sondern auch Schalthandlungen vorgenommen werden. „An dieser Stelle lassen sich natürlich auch Algorithmen hinterlegen, um Alarmierungen oder auch Notfallmaßnahmen zu automatisieren“, ergänzt Schröder.

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Über eine Portallösung sind alle Daten auch mobil verfügbar. Foto: EMH Energie-Messtechnik GmbH

Flexible Datennutzung

Beispiele für den Einsatz von SGIM-Installationen sind örtliche Netze mit einer hohen Dichte an E-Ladestationen oder Gebiete mit einer Vielzahl an kleineren EE-Anlagen, die potenziell anfällig gegenüber kurzfristigen Schwankungen sind. „Wir möchten die Netzbetreiber explizit ermutigen, an einzelnen Punkten im Netz zu starten, um überhaupt einmal einen Einblick in die Situation und Übung im Umgang mit den Monitoring-Daten zu bekommen – genau dafür ist unsere Lösung ausgelegt.“ Zu diesem Zweck können die erfassten Daten über Standardprotokolle in alle gängigen Systeme der Schaltanlagen- und Netzleittechnik angebunden und nahtlos in den jeweiligen Netzleitsystemen verarbeitet werden. Für den direkten Zugriff auf die Messdaten des SGIM ohne Anbindung an die Leittechnik steht eine Portallösung zur Verfügung, mit der der Anwender an beliebigen Endgeräten auf die Werte zugreifen kann. Über ein frei konfigurierbares Dashboard sind die gewünschten Informationen jederzeit im Blick, auch Alarmierungen oder andere Aktionen lassen sich hier definieren – darunter auch ein automatisierter Reportversand von .csv-Dateien. Darüber hinaus bietet die Software Funktionalitäten für das Gerätemanagement, wie beispielsweise eine Geolokalisierung und Remote-Update der verbauten Geräte. (pq)

EMH Energie Messtechnik GmbH
Karsten Schröder
schroeder@emh.eu
www.emh.eu

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