Sprache auswählen
Auf dieser Seite:
Mehr zum Thema

Themen
Mehrwert für Netzbetreiber

Ohne Transparenz keine Netzkontrolle, ohne Kontrolle keine Planung, ohne Planung keine Netzoptimierung – um Engpässe im Niederspannungsnetz automatisiert auszuregeln, ist es für Verteilnetzbetreiber notwendige, die Netze im Blick zu haben. Die Lösung von WAGO erleichtert die Netzvisualisierung und -steuerung auf Basis von Onlinemessungen.

Die Entwicklung netzentlastender Technologien und Verfahren ist ein wesentliches Ziel der Energiewirtschaft. Zu den neuesten zählt ein Erzeugungs- und Lastmanagement durch eine sogenannte Weitbereichsregelung über das Mittel- und Niederspannungsverteilnetz. Dabei wird die Mittelspannung in der Umspannanlage so geregelt, dass im gesamten untergelagerten Netz die Spannung im erlaubten Bereich liegt. Auf diese Weise kann ein Maximum an erneuerbaren Energien eingespeist und gleichzeitig an allen Stellen das Spannungsband eingehalten werden.

WAGO zählt zu den Treibern dieser innovativen Art der Netzoptimierung. Netzstationen mit WAGO Steuerungs- und Messtechnik sind notwendiger Bestandteil der Weitbereichsregelung. Die WAGO Controller PFC200 fungieren bei dem Ansatz in den Stationen als zentrale Datenknoten: Sie sammeln die von 3-Phasen-Leistungsmessmodulen erfassten Stromwerte im Niederspannungsnetz und übertragen sie über eine sichere VPN-Verbindung in das Büronetzwerk sowie bei Bedarf, etwa im Fall einer Grenzwertüberschreitung, über eine zweite VPN-Verbindung an die Netzleitwarte. So können die Mitarbeiter der Netzplanung mit voranschreitendem Ausbau fernwirktechnischer Überwachung das Netz immer besser in den Blick bekommen, proaktiv planen und im Fehlerfall schnell reagieren.

Das Netz wird transparent

Parallel überträgt der Netzstationscontroller via VPN-Tunnel Spannungswerte an einen weiteren WAGO Controller in der 110V-Umspannanlage. Eine spezielle, einfach zu bedienende Software errechnet aus den Messwerten von den weit entfernten Endpunkten den aktuellen Zustand im Niederspannungsnetz. Auf Basis dieser Berechnungen wird die Stufenregelung in der Umspannanlage automatisch optimiert und somit die Netzführung in kritischen Situationen entlastet. Erste Erfahrungen zeigen, dass die Weitbereichsregelung die Schwankungen im Netz um fast 30 Prozent senken kann.

„Intelligente Ortsnetzstationen ermöglichen das Messen, Steuern, Regeln und Fernwirken und arbeiten zum Teil automatisiert. Der nächste Schritt ist nun eine wirkliche Netzregelung in der Nieder- und Mittelspannung. Onlinemessungen sind nicht neu, aber jetzt nutzen wir sie gezielt, um Wissen zu schaffen, das Netzbetreibern viele Vorteile bringt“, sagt der WAGO Netzexperte Daniel Wiese. Der wichtigste Vorteil sei, dass sich Unternehmen durch die Weitbereichsregelung hohe Netzausbaukosten sparen könnten. Denn zum einen würde dadurch die Kapazität bestehender Leitungen vollends ausgenutzt und zum anderen könnten mit den Netzinformationen Investitionen zielgerichtet geplant werden. „Durch die Onlinemessung in der Niederund Mittelspannung wird das Netz transparent. Die Netzbetreiber können so leicht erkennen, wo mehr und wo weniger Primärtechnik nötig ist“, sagt Wiese.

Modernisierung statt Neubau

Gerade im Niederspannungsnetz sind die Auswirkungen der Energiewende bereits deutlich zu spüren. Der Anteil der Photovoltaik sowie von Wärmepumpen und anderen elektrischen Verbrauchern nimmt stetig zu, in den kommenden Jahren ist zudem mit einem starken Wachstum der Elektromobilität zu rechnen. „Die hierfür nötige Ladesäuleninfrastruktur in das Niederspannungsnetz zu integrieren, wird eine enorme Herausforderung sein“, sagt Wiese.

Schon heute stößt das Netz in Teilgebieten an seine Kapazitätsgrenzen, was sich im Niederspannungsbereich an immer häufigeren Frequenzschwankungen und Spannungshüben zeigt. Das Problem: Die vorhandene Primärtechnik und die Stromleitungen sind für die Verbreitung der erneuerbaren Energien und von Elektroautos vielerorts nicht vorbereitet. Sie müssen so ausgerichtet werden, dass die Netzstabilität auch bei einer konsequenten Umsetzung der Energiewende gewahrt bleibt. Die Bundesregierung aus Union und SPD hat klare Vorstellungen, wie dies künftig sichergestellt werden soll: Im Koalitionsvertrag ist vereinbart, dass mit neuen Technologien und einer stärkeren Digitalisierung, aber auch mit einer besseren Zusammenarbeit der Netzbetreiber, die vorhandenen Stromnetze höher ausgelastet werden.

Neue Netzkodizes, die sich in den neuen Technischen Anschlussregeln (TAR) widerspiegeln, verlangen ebenfalls Transparenz im Netz, um sich zum Beispiel im Fehlerfall mit vor- und nachgelagerten Netzbetreibern in kritischen Notsituationen auszutauschen. Mit der Netzregelung wären Netzbetreiber voll auf Kurs. „Mit einer überschaubaren Investition in Hardware und zukünftig durch einfache Upgrades der leicht zu bedienenden Software können sie echten Mehrwert schaffen“, sagt Wiese.

Text: Daniel Wiese
Foto: WAGO

Die WAGO Controller PFC200 übernehmen bei der Weitbereichsregelung eine zentrale Aufgabe. Der iONS-Controller erfasst Stromwerte im Niederspannungsnetz. Der UA-Controller in der Umspannanlage regelt die Mittelspannung auf Basis der ermittelten Messdaten so, dass im gesamten untergelagerten Netz die Spannung im erlaubten Bereich liegt.

Mehr zum Thema

Das könnte Sie auch interessieren

Lesen Sie mehr über aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen der Branche.

Energietechnik

Digital in die Zukunft

WAGO bietet Produkte und Lösungen für die Energietechnik, zum Beispiel für den digitalen Energiemarkt, die regenerative Energieerzeugung, die Integration dezentraler Einspeiser, Energienetze und Energiespeicher.

brancheneinstiege_energie_2000x1125.jpg