Middenspanningsaansluiting – WAGO en Ingenieurbüro Pfeffer
15 januari 2025
Opvallend zijn ze niet. Maar elke stroomklant met een verhoogde energiebehoefte – hetzij in een winkelcentrum of in een producerend bedrijf – is met een overdrachtstation van de klant direct op de middenspanning van de netbeheerder aangesloten.
Toenemende eisen
De eisen die aan dergelijke projecten worden gesteld, nemen gestaag toe, het gaat immers niet meer alleen om de afname van stroom. In toenemende mate moet bijvoorbeeld overtollige opgewekte (duurzame) energie worden teruggeleverd, moeten warmtepompen worden aangesloten of moet een laadinfrastructuur worden geïntegreerd. Om dit alles te regelen en aan te sturen, moeten steeds meer meetwaarden tijdens continu bedrijf geregistreerd en verwerkt worden – en dat vraagt om een onderbrekingsvrije communicatie met het beheersysteem van de netbeheerder. 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, voorwaarden en mogelijkheden bepaald." Hoeveel vermogen hebben bijvoorbeeld de aanwezige of geplande machines nodig? Moeten opwekkingsinstallaties voor duurzame energie 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. "Als een transformatorstation tien jaar geleden bijvoorbeeld nog de capaciteiten van een rekenschuif had, hebben we het nu over capaciteiten op PC-niveau." Installaties zijn als gevolg van de snel toenemende technische eisen aanzienlijk complexer geworden en zijn inhoudelijk met een veelvoud gegroeid. 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. Deze mogen niet de spuigaten uit lopen. "Vervolgens beginnen we met het samenstellen van de technische documentatie voor de bouw van de installatie." Hier gaan we dieper 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. Het is belangrijk om te weten welke parameters ingesteld moeten worden", licht Marco Genehr een belangrijk aspect toe – het tekort aan geschoolde arbeidskrachten. "Dit wordt met name op het gebied van de energietechniek met de stationstechniek duidelijk
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 laboratorium kunnen netwerkconstellaties en -wijzigingen gesimuleerd worden." Belastingscurven worden geëxtrapoleerd en energiestromen worden onder de meest uiteenlopende omstandigheden gesimuleerd. Het doel is om toekomstige belastingstromen in het netwerk reeds vóór het ontstaan te kennen en het netwerk dienovereenkomstig uit te breiden, zodat het in de komende decennia aan de eisen van de energietransitie kan voldoen. "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-regelaars garanderen een netwerkvriendelijke teruglevering door de desbetreffende opwekkingsinstallaties (EZA) op het netaansluitpunt (NAP). Met WAGO Power Plant Control kunnen exploitanten van installaties en systeemintegratoren voldoen aan de door het elektriciteitsnet gestelde eisen – flexibel en veilig. De oplossing is gecertificeerd conform VDE-AR-N 4110 en 4120.
