Digitalisierung von Ortsnetzstationen im elektrischen Verteilnetz

Interview mit Michael Mauersberger zum Thema Digitalisierung von Ortsnetzstationen:

Welche entscheidenden Vorteile ergeben sich durch die Digitalisierung von Ortsnetzstationen im Vergleich zu herkömmlichen nicht-digitalisierten Systemen?

• Verbesserung Sicherheit
• Erhöhung Versorgungsqualität
• Reaktionsmöglichkeiten bei Einspeisungen
• Intelligente Netznutzung in Hinblick auf die Einbindung Elektromobilität
• Möglichkeiten der Steuerung Induktiver Kompensation
• Messwerterfassung für Lastfluss
• Integration Speicher

Welche spezifischen Technologien und Lösungen werden eingesetzt, um Ortsnetzstationen zu digitalisieren, und wie wirken sich diese auf die Effizienz und Zuverlässigkeit des Netzbetriebs aus?

• Einsatz von digitaler Fernwirktechnik mit der Möglichkeit der Erfassung von Schalterstellung, Steuerung von Schaltern, Erfassung von Messwerten, Überwachung der Anlagen, Schutztechnik, Steuerungs-/Regelungstechnik, Technik für die Anzeige von Erd- und Kurzschlussrichtungen, Power Quality Messgeräte, Kommunikationstechnik
• Verkürzung der Störungszeiten, Minimierung von Ausfällen, Verbesserung der Netzplanung, Verbesserung im Netzbetrieb, sowie siehe Aufstellung unter 1.

Welche Rolle spielen intelligente Mess- und Steuerungssysteme bei der Digitalisierung von Ortsnetzstationen, und wie können sie zur Optimierung des Energieflusses beitragen?

• Das sind die zentralen intelligenten Komponenten einer intelligenten Ortsnetzstation
• Durch die Messwerterfassung werden Daten für die Netzberechnung und Netzplanung sowie den optimierten Netzbetrieb ermittelt, ohne die Berechnungen und damit Reaktionen auf Veränderungen nicht präventiv erfolgen könnten, sondern immer nur, wenn es eigentlich zu spät ist.

Wie beeinflusst die Digitalisierung von Ortsnetzstationen die Integration erneuerbarer Energien und die Einbindung dezentraler Energieerzeugungsanlagen in das Stromnetz?

• Netze können besser genutzt werden durch die Intelligenten Orstnetzstationen, Probleme können früher erkannt werden. Es können ggf. mehr Erzeugungsanlagen durch eine intelligente Netzführung, basierend auf den ermittelten Daten und den Möglichkeiten der Netzumschaltungen integriert werden. Weiterhin ist auch eine Abstimmung zwischen Einspeisung und Speicherung möglich.
• Das gilt jedoch nicht nur für die erneuerbaren Energien, sondern für alle Arten

Welche Sicherheitsaspekte müssen bei der Digitalisierung von Ortsnetzstationen besonders beachtet werden, und wie werden diese Herausforderungen gemeistert?

• Grundsätzlich verbessert eine intelligente Ortsnetzstation die Sicherheit, also die Arbeitssicherheit durch die Fernsteuerbarkeit, und die Versorgungssicherheit durch bessere Reaktionsmöglichkeiten auf Änderungen in der Last und Erzeugung.
• Beachtet werden müssen die Erfüllung der Anforderungen aus der IT Sicherheit.

Welche Auswirkungen hat die Digitalisierung auf das Asset- und Datenmanagement in Ortsnetzstationen, und wie werden Daten gesammelt, analysiert und genutzt?

• Auswirkungen auf das Assetmanagement erfolgen in der Art, dass auf Grund der besseren Datenlage fundierte Entscheidungen über den Ausbau bzw. den Rückbau sowie die Wartung von Anlagen getroffen werden können.
• Die Daten können idealerweise in einer Cloud gespeichert und den jeweiligen Nutzern individuell zur Verfügung gestellt werden.
  Die Datenspeicherung und Verteilung über die Netzleittechnik wird bei weiterem Ausbau der Intelligenten Netze nicht mehr möglich bzw. sinnvoll sein.

Wie wird die Kommunikation zwischen den digitalisierten Ortsnetzstationen und anderen Komponenten des Stromnetzes, wie Smart Grids oder Energieleitstellen, umgesetzt?

• Die Kommunikation der intelligenten Ortsnetzstationen mit der Zentrale bzw. untereinander ist das Rückgrat der intelligenten Netze.
• Für die Kommunikation wird genutzt, was zur Verfügung steht, also idealerweise eigene Cu- oder LWL- Kabelstrecken der Netzbetreiber, aber auch Lösungen wir digitale Funknetze, mobile Funknetze, etc.

Inwiefern können Künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen in digitalisierten Ortsnetzstationen zur automatisierten Steuerung und Vorhersage von Netzlasten eingesetzt werden?

• Hier ist sicherlich eine positive Entwicklung zu erwarten. Aber zuerst müssen wir einmal Daten aus den Netzen erhalten, bevor die Intelligenz auch unterstützen kann. In vielen Mittel- und Niederspannungsnetzen stehen einfach nur sehr wenige Daten, insbesondere auch Messwerte, zur Verfügung.
• Die Vorhersage von Netzlasten, aber auch Erzeugungskapazitäten ist Aufgabe von Prognosesystemen, die derzeit in der Regel zentral betreiben werden.

Welche Anforderungen stellt die Digitalisierung von Ortsnetzstationen an die vorhandene Infrastruktur und wie können bestehende Systeme erfolgreich modernisiert werden?

• Anforderungen an die bestehende Infrastruktur ergeben sich insbesondere in drei Punkten:
  – die Möglichkeiten der Anbindung der Stationen (Meldungserfassung,
  Befehlsausführung, Messwerterfassung) zu erreichen, insbesondere
  bei älteren Stationen ist das zum Teil wirtschaftlich unmöglich, zum Teil
  aber auch aufgrund des fehlenden Platzes bei kleinen Stationen
  – die Kommunikationsinfrastruktur aufzubauen und zuverlässig zu betreiben
  – die gewonnen Daten zu speichern, aufzubereiten und den Fachabteilungen
  zur Verfügung zu stellen

Wie sieht die Zukunft der Digitalisierung von Ortsnetzstationen aus, und welche weiteren Entwicklungen und Trends sind in diesem Bereich zu erwarten?

• Wir sind eigentlich ganz am Anfang der Entwicklung, die aber zunehmend Fahrt aufnimmt.
  Eine fundierte Vorhersage der Trends trau ich mich zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht zu machen.