Middenspanningsaansluiting – WAGO en Ingenieurbüro Pfeffer
15 januari 2025
Opvallend zijn ze niet. Maar iedere elektriciteitsafnemer met een verhoogde energiebehoefte – of het nu gaat om een winkelcentrum of een productielocatie – wordt via een klantenoverdrachtstation rechtstreeks aangesloten op de middenspanning van de distributienetbeheerder.
Toenemende eisen
De eisen die aan dergelijke projecten worden gesteld, nemen gestaag toe, het gaat immers niet meer alleen om de afname van stroom. Zo is er bijvoorbeeld steeds meer behoefte aan het terugleveren van overschotten uit hernieuwbare energieopwekking, het aansluiten van warmtepompen of het integreren van laadinfrastructuur. Om dit te kunnen regelen en aansturen, moeten er tijdens continubedrijf steeds meer meetwaarden worden geregistreerd en verwerkt. Hiervoor is een ononderbroken communicatie met de besturingstechniek van de netbeheerder nodig. Zonder intelligente software op de achtergrond werkt dat echter niet.
Overdrachtstations van klanten – geheel volgens de normen
"Het is ons dagelijkse werk om transformatorstations en overdrachtstations van klanten altijd volgens de normen vorm te geven", licht Marco Genehr het werk van Ingenieurbüro Pfeffer toe. En dat is inderdaad een bijzondere uitdaging. De specialisten uit het Duitse Rödermark projecteren en plannen overdrachtstations van klanten, en dat van "klein tot groot". De randvoorwaarden voor de opbouw van overdrachtstations van klanten zijn vastgelegd in de technische aansluitregel VDE-AR-N 4110. Deze wordt aangevuld met de individuele technische aansluitvoorwaarden (TAB) van de netbeheerders. Tussen de 20 en 150 pagina's bevatten deze aanvullende eisen voor de technische inrichting van het transformatorstation van de klant – en dat bij bijna 900 netbeheerders in heel Duitsland.
"Vergelijkbaar met de planning van een huis"
Deze gigantische uitdaging benadert Marco Genehr van Ingenieurbüro Pfeffer met veel ervaring en nog meer vragen. "De werkwijze is vergelijkbaar met de planning van de bouw van een huis. In principe wil iemand gewoon ergens wonen. Onze klant heeft gewoon een overdrachtstation nodig. Of het een eenvoudig huis of een smart home wordt, wordt op basis van de individuele behoeften, eisen en mogelijkheden bepaald." Hoeveel vermogen hebben de bestaande of geplande machines bijvoorbeeld nodig? Moeten hernieuwbare energiecentrales geïntegreerd worden? Hoeveel laagspanningsringen zijn nodig? Aan de hand van deze specificaties wordt vervolgens het overdrachtstation ontwikkeld dat de klant nodig heeft. Met de technische aansluitvoorwaarden van de energiebedrijven houdt Marco Genehr bij elke ontwikkelingsstap rekening. Indien nodig is ook WAGO van begin af aan van de partij, omdat elk met remote techniek verbonden overdrachtstation van de klant de remote en besturingscomponenten van WAGO bevat. "Uiterlijk bij de inbedrijfstelling is veel knowhow nodig."
Stations in beweging: eisen zijn gestegen
Voor optimale resultaten hebben Ingenieurbüro Pfeffer en WAGO hun competenties al meer dan tien jaar geleden gebundeld. Het eerste gezamenlijk geplande project was een transformatorstation van glas. In 2014 was het een veelbesproken tentoonstellingsobject op de energievakbeurs E-World in Essen. Sinds de realisatie van de eerste projecten zijn de eisen aan de planning en realisatie aanzienlijk toegenomen. Marco Genehr maakt voor een vergelijking gebruik van de ontwikkeling van rekenschuif naar PC. “Tien jaar geleden had een lokaal netwerkstation bijvoorbeeld de standaard van een rekenliniaal, maar vandaag de dag hebben we het pc-niveau bereikt.” Door de snelgroeiende technische eisen zijn systemen aanzienlijk complexer geworden en is de inhoud ervan vele malen groter geworden. De projectering is tegenwoordig een stuk ingewikkelder. "Al tijdens de eerste planningsstappen moet duidelijk worden aangegeven welke besturingstechnische taken tijdens het bedrijf van het overdrachtstation van de klant en ook in de toekomst uitgevoerd moeten worden." Hoe nauwkeuriger dit gespecificeerd wordt, hoe beter. "Exacte vermogensgegevens versnellen het planningsproces." Hierbij wordt rekening gehouden met extra vermogensreserves als buffer. Met uitbreidingsmogelijkheden achteraf wordt eveneens rekening gehouden. "En last but not least houdt een goede planning altijd rekening met het kostenplaatje. Ze mogen niet overdrijven.” “Daarna beginnen we met het voorbereiden van de technische documentatie voor de bouw van de fabriek.” Dit gaat in op de details. Nu wordt onder andere besloten welke transformator gemonteerd wordt, hoe de juiste bescherming eruit ziet en ga zo maar door.
Het eerste gemeenschappelijke project was een glazen transformatorstation voor de energievakbeurs E-world 2014 in Essen. Foto: Ingenieurbüro Pfeffer
WAGO levert hardware en software
Naast de hardware voor de remote techniek levert WAGO ook de software die verantwoordelijk is voor de communicatie met de netbeheerder. WAGO Application Customer Substation zorgt voor een eenvoudige verbinding met het beheersysteem van het energiebedrijf. De basis hiervoor is de aansluiting van elk overdrachtstation op afstand, gestandaardiseerd en uitgerust met een voor de meest uiteenlopende netwerkgebieden vooraf geconfigureerde software. Als universele "out-of-the-box"-oplossing biedt deze een maximum aan bedieningscomfort en eenvoud. Naast de benodigde communicatieprotocollen omvat deze ook de benodigde cyber security, die in dit bereik een absolute must is. "Via een intuïtieve gebruikersinterface van het WAGO Application Customer Substation wordt het overdrachtstation van de klant door middel van een parametrering in bedrijf gesteld. Dat is net zo eenvoudig als effectief. De gebruiker heeft geen programmeerkennis nodig. Enige basiskennis van de afstandstechniek is echter belangrijk. “Je moet weten welke parameters je moet instellen”, zegt Marco Genehr, die een belangrijk aspect aanhaalt: het tekort aan geschoolde arbeidskrachten. “Dit is vooral belangrijk op het gebied van energietechnologie met de speciale taken van de stationstechnologie
Simulatie van netwerkconstellaties en -wijzigingen
Ingenieurbüro Pfeffer heeft de toekomst stevig in het vizier: samen met de Hochschule Darmstadt gaat het in het Smart Grid Lab Hessen om het onderzoeken van de veranderingen die de nieuwe energiestromen met zich meebrengen. “In het lab kunnen netwerkconstellaties en veranderingen worden gesimuleerd.” Belastingcurven worden geëxtrapoleerd en energiestromen worden gesimuleerd onder uiteenlopende omstandigheden. Het doel is om de toekomstige belastingstromen in het net te kennen voordat ze ontstaan en het net dienovereenkomstig uit te breiden, zodat het voldoet aan de eisen van de energietransitie in de komende decennia. "Met name in het lokale netwerkbereik moeten de systemen geoptimaliseerd worden." De optimalisering van de planning en de uitvoering van de overdrachtstations van klanten is een gemeenschappelijk aandachtspunt van het Ingenieurbüro Pfeffer en WAGO. Hiervoor stellen beide bedrijven hun knowhow, support én service ter beschikking – ook na de succesvolle inbedrijfstelling van het overdrachtstation van de klant.
Of het nu om opwekkingsinstallaties, opslagsystemen of lastverbruikers gaat: als het om de middenspanningsaansluiting gaat, moeten overdrachtstations van klanten op afstand worden aangesloten.
EZA-controllers zorgen voor netconform feedbeheer van de respectieve productie-installaties (EZA) op het netaansluitpunt (NAP). Met WAGO Power Plant Control kunnen installateurs en systeemintegratoren flexibel en veilig voldoen aan de vereisten van het net voor deze parkcontrollers. De oplossing is gecertificeerd conform VDE-AR-N 4110 en 4120.
