Die Stromverteilnetze bilden das technische Rückgrat der Energiewende. Transparenz über das zunehmend dynamische Lastgeschehen ist ein unverzichtbarer Erfolgsfaktor. Mit IoT-basierten Smart Grid-Lösungen von ZENNER und der aktiver EMT GmbH lässt sich diese Transparenz herstellen.
Niederspannungsnetze sind in vielen Fällen noch nicht mit Leittechnik ausgestattet. Über die Lastsituation einzelner Netzstränge sind oft keine Informationen vorhanden, defekte Trafos oder Überlastungen werden häufig erst im Störfall entdeckt. Auch detailliertere Informationen über Bezug und Einspeisung an einzelnen Netzknoten fehlen häufig.
Zwar lassen sich nachteilige Effekte und Überlastungsgefahren durch das netzdienliche Steuern von Erzeugern und Verbrauchern sowie Stromspeichern dämpfen, Netzbetreiber sind aber dazu angehalten, zuvor alle anderen Maßnahmen zur Netzstabilisierung auszuschöpfen, bevor kurative Steuerungsvorgänge vorgenommen werden.
LoRaWAN schafft Transparenz
Mit LoRaWAN und der Lösung GridLink von ZENNER ist dies heute mit einfachen Mitteln realisierbar. In Kombination mit passender Sensorik lassen sich die Echtzeitdaten aus Ortsnetz-Trafostationen übertragen, so dass die Daten an zentraler Stelle ausgewertet und den verschiedenen Fachabteilungen des Netzbetriebs zur Verfügung gestellt werden können. Messen und überwachen lassen sich u. a. Parameter wie Stromstärke von Abgängen, Spannung einzelner Phasen, Netzfrequenz, Phasenwinkel, Stromrichtung und viele mehr.
Netzorientierte Steuerung
Sollte die Überwachung mit LoRaWAN ergeben, dass Steuerhandlungen im Netz erforderlich sind, kommen die Lösungen der aktiver EMT GmbH ins Spiel. Seit dem 1. Januar 2024 müssen gemäß §14a EnWG Steuerbaren Verbrauchsanlagen (SteuVE), also beispielsweise private Ladepunkte, Wärmepumpen oder Stromspeicher, vom Verteilnetzbetreiber netzorientiert gedimmt werden können. Ziel ist es, neue steuerbare Verbrauchseinrichtungen unverzüglich anzuschließen und die Netzkapazität anzupassen, um so die Systemsta- bilität zu gewährleisten.
Die netzorientierte Steuerung erfolgt auf Basis von Netzzustandsermittlungen und ist nur bei Gefährdungen oder Störungen erlaubt. Dabei darf die Leistungsreduktion bis auf 4,2 kW erfolgen und zwischen der Netzzustandsermittlung und dem Steuerbefehl dürfen maximal fünf Minuten liegen. Aus den Ergebnissen der Netzzustandsermittlung werden automatisch die Engpässe aufgelistet und Sensitivitäten berechnet, die Auskunft darüber geben, welche steuerbare Verbrauchseinrichtung sich in welcher Form auf die Behebung des Engpasses auswirken kann. Ausgehend von der Netzzustandsermittlung müssen die Steuersignale von der Marktrolle des Netzbetreibers an den Messstellenbetreiber (MSB) übertragen werden.
Aktiver EMT und CLS-Technologie
Der Gateway-Administrator verwaltet dabei das intelligente Messsystem und führt verschiedene Prozesse wie Inbetriebnahme, Verwaltung von Zertifikaten und Überwachung durch. Die aktiver EMT GmbH bietet ihren Kunden im Bereich CLS (Controllable Local Systems) eine nach ISO 27.001 zertifizierte Datenplattform, über die eine netzorientierte Steuerung möglich ist.
Das Steuersignal wird dabei vom MSB an den aktiven EMT weitergeleitet. Der aktive EMT ist diejenige Instanz im Wide Area Network, die mittels der CLS-Proxy-Funktionalität des Smart-Meter-Gateways einen CLS-Kommunikationsadapter ansteuert, der die entsprechenden Steuerungsbefehle wiederum an Wallboxen, Wärmepumpen oder PV-Anlagen beziehungsweise an ein Energie-Management- System weitergibt.
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