Smart Grid w sektorze energetycznym

Transformacja energetyczna wymaga usprawnienia komunikacji – i to nie tylko między poszczególnymi wytwórcami i grupami odbiorców, lecz także modernizacji pod względem technicznym: aby móc zapanować nad coraz większym rozproszeniem oraz fluktuacją w zakresie wytwórstwa energii, należy zintegrować pojedyncze komponenty systemu energetycznego w jednej sieci Smart Grid, obejmującej wszystkie sektory.

W dziedzinie produkcji prądu proces ten już się rozpoczął: nowoczesna technika automatyzacji, zintegrowane w sieci rozproszone magazyny energii, inteligentne lokalne stacje rozdzielcze i wirtualne elektrownie dają możliwość coraz lepszego sterowania siecią przesyłową. Następny krok to modernizacja sieci gazowej i wodociągowej. Również dla nich WAGO ma w swojej ofercie odpowiednie sterowniki. Zalety rozwiązań WAGO:

• niezawodny pomiar, sterowanie i regulacja w ramach sieci

• automatyzacja procesów, zarządzanie obciążeniem

• bezpieczny i realny cenowo dostęp do nawet bardzo oddalonych urządzeń

• bogate portfolio

• wytrzymałe produkty, przetestowane w praktyce

• wszystkie najważniejsze międzynarodowe aprobaty

• duża elastyczność po stronie podłączania sygnałów i w obrębie protokołów sieciowych

• łatwa konfiguracja

• cyberbezpieczeństwo Sterowniki PFC100/PFC200 spełniają wszystkie aktualne wymogi bezpieczeństwa IT dla operatorów sieci dystrybucyjnych

• przetwarzanie w chmurze: połączenie z chmurą dzięki zastosowaniu protokołu MQTT

Dzięki decentralizacji i cyfryzacji sektora energetycznego, w centrum uwagi dostawców pojawiają się także ciepło i paliwa napędowe. Transformacja wymaga pochylenia się nad zagadnieniem magazynowania. Sieci ciepłownicze i gazowe, w przeciwieństwie do sieci energetycznych, nadal oferują duże pojemności. Dlatego technologie Power-to-heat i Power-to-gas coraz bardziej zyskują na znaczeniu. Mogą one wykorzystywać nadwyżki prądu wyprodukowanego w ekologiczny sposób do produkcji ciepła i możliwych do składowania gazów, takich jak wodór i metan. WAGO wyposaża już producentów takich urządzeń w odpowiedni sprzęt. Równocześnie wspiera dostawców tych mediów przy modernizacji sieci ciepłowniczych i gazowych, tak niezbędnych w dobie przenikania się sektorów energetycznych i rosnącego przepływu energii. WAGO-I/O-SYSTEM staje się tu mocną podstawą systemu automatyki. Zalety rozwiązań WAGO:

• zintegrowane rozwiązania dla automatyki

• duża elastyczność

• możliwość zastosowania bezpośrednio w strefie 2 przestrzeni zagrożonej wybuchem

• bezpośrednie podłączanie iskrobezpiecznych sygnałów ze stref Ex do iskrobezpiecznych modułów Ex i

• zintegrowane protokoły telesterowania IEC 60870, IEC 61850 i DNP 3.0

• funkcjonalność PLC

• serwer WWW

Korzystnym rozwiązaniem dla gospodarki energetycznej jest chmura obliczeniowa. Dzięki możliwości analizy w chmurze danych z turbin operatorzy parków wiatrowych mogą zwiększyć produkcję energii lub zoptymalizować ich serwis; natomiast na podstawie danych aplikacyjnych i prognoz wiatrowych operatorzy sieci mogą precyzyjnie przewidzieć stan sieci. Podłączenie do chmury jest realizowane poprzez sterowniki WAGO PFC100 i PFC200 z odpowiednim rozszerzeniem firmwaru i biblioteką IEC. Sterowniki te potrafią też automatycznie, w zdrefiniowanych interwałach przesyłać do chmury wyselekcjonowane wartości z obiektu. Komunikacja w ramach protokołu MQTT jest zabezpieczana kodowanym połączeniem TLS. Zalety rozwiązania WAGO Cloud Data Control jako własnej aplikacji z wykorzystaniem chmury:

• rozproszone pozyskiwanie danych i wizualizacja, niezależnie od lokalizacji

• połączenie z chmurami WAGO Cloud Data Control, Microsoft Azure, Amazon Web Services lub IBM Bluemix poprzez standardowy protokół MQTT

• wysoki stopień bezpieczeństwa dzięki szyfrowaniu TLS

• bezpośrednie połączenie obiektu technologicznego z chmurą

• możliwość rozbudowy istniejących instalacji o sterowniki PFC, realizujące funkcję bram sieciowych IoT

• możliwość zastosowania wszystkich PFC100 i PFC200

Niefrasobliwe podłączenie do Internetu może mieć dla wytwórców energii fatalne skutki. Cyberprzestępcy mogą bez trudu włamać się do dyspozytorni przez system sterowania i odłączyć poszczególne bloki czy układy, a w najgorszym przypadku pozbawić zasilania w energię całe obszary. Na szczęście operatorzy są już świadomi tego zagrożenia, a kwestie cyberbezpieczeństwa zyskują coraz bardziej na znaczeniu. Sterowniki WAGO są istotnym elementem koncepcji bezpieczeństwa. O ile systemy operacyjne na PC otrzymują co tydzień aktualizację bezpieczeństwa, gdyż nie posiadają wystarczającego zabezpieczenia przed cyberatakiem, o tyle firmware sterownika WAGO spełnia także odpowiednie wymogi bezpieczeństwa. Zalety rozwiązań WAGO:

• Sterowniki PFC100 i PFC200 są wyposażone w system operacyjny Linux^® czasu rzeczywistego.

• Sterowniki PFC wykorzystują otwarty system operacyjny, który można dowolnie skalować i aktualizować, oraz który wspiera takie narzędzia jak Rsync.

• System bazowy Linux^® wspiera istotne protokoły bezpieczeństwa i jest stale rozwijany.

• Obsługa odbywa się za pomocą systemu runtime CODESYS.

• Bogaty asortyment interfejsów do poszczególnych sieci obiektowych:to CANopen, PROFIBUS DP, DeviceNet, IEC 60870, IEC 61850 i DNP 3 oraz MODBUS/TCP.

• Rozwiązania WAGO spełniają najwyższe wymogi bezpieczeństwa, zgodnie z normami ISO serii 27000.

• Funkcjonalność on-board-VPN tunel VPN, bezpośrednio przez IPsec lub OpenVPN.

• Kodowanie danych przeprowadza się już w sterowniku poprzez kod SSL/TLS 1.2

• Zapewniony jest równoczesny dostęp do danych, transmisja danych do chmury poprzez MQTT lub OPC UA, także bezprzewodowa.

• WAGO spełnia wszystkie istotne dyrektywy dotyczące bezpieczeństwa IT oraz wiele zaleceń Białej Księgi BDEW dotyczących aplikacji zaopatrzenia w energię i wodę, należących do tzw. „infrastruktury krytycznej“ (KRITIS).

• Można stosować PFC200 jako skalowalny węzeł sieciowy.