Die Zukunft der Netzsteuerung beginnt im Labor

Technische Universität Berlin rüstet Smart-Grid-Labor mit IDS-Netzleittechnik aus
Arbeiten im Smart Grid Laboratory (PresseBox) (Ettlingen/Berlin, ) Im Zuge des Forschungsprojektes „Forschungscampus Mobility2Grid“ hat das Fachgebiet Energieversorgungsnetze und Integration Erneuerbarer Energien (SENSE) an der Technischen Universität (TU) Berlin eine IDS-Netzleitstelle in ihre bestehende Smart Grid Laborumgebung integriert. Im Mittelpunkt des Fachgebietes steht die Erforschung zukunftsweisender Lösungen in der Energieversorgung. Das neue Netzleitsystem ermöglicht im Smart-Grid-Labor auf der Niederspannungsebene eine sichere Erprobung und Validierung künftiger Regelungs- und Steuerungskonzepte und dient als Forschungsplattform für Smart Grid Architekturen.

Im Zuge einer nationalen Ausschreibung war die TU Berlin auf der Suche nach möglichen Hard- und Softwarelösungen, um ein modular aufgebautes und proprietäres Netzleitsystem für die Weiterentwicklung einer bestehenden Laborumgebung aufzubauen. Mit dem Netzleitsystem IDS HIGH-LEIT können die wissenschaftlichen Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen zukünftige Regelungs-, Steuerungs- und Aggregationskonzepte im Anwendungsbereich einer vernetzten Energieversorgung erproben und validieren.

Ein wesentlicher Anwendungsfall ist die simulierte Realisierung eines virtuellen Kraftwerkes: bestehend aus dem intelligenten Zusammenschluss von geografisch dispersen Einheiten und der Integration mobiler und stationärer Speichertechnologien. Das IDS-Netzleitsystem liefert dabei die erforderlichen Voraussetzungen für die Vernetzung der physikalisch umgesetzten Microgrids an der TU Berlin und auf dem Campus des Europäischen Energieforums (EUREF) in Berlin-Schöneberg.

Die Umsetzung
Das IDS-Netzleitsystem im Labor besteht aus einem Server, einem Arbeitsplatzrechner als Man-Machine Interface (MMI-Rechner) und einer angeschlossener Monitorwand mit vier 50“- Monitoren. Über einen zusätzlichen Terminalserver können bis zu fünf Anwender und Operatoren gleichzeitig intern und extern auf das Leitsystem zugreifen: auch von dem etwa sechs Kilometer entfernten EUREF-Campus. Damit trägt das neue Netzleitsystem direkt zur Realisierung des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojektes bei.

Simulation als Training
Noch in diesem Jahr wird außerdem der IDS-Trainingssimulator ACOS NES implementiert. Damit können die wissenschaftlichen Mitarbeiter künftig verschiedenste Netzsituationen, wie z.B. Netzausfälle, Lastflussprobleme (z.B. Lastflussumkehr, Überlastungen), Spannungsprobleme (z.B. Spannungsspreizungen, Spannungsanhebungen und -absenkungen) sowie Aufgaben des heutigen und künftigen Netzbetriebes unter wirtschaftlichen und geltenden technischen Gesichtspunkten simulieren. Ziel ist es, Potenziale der Netzführung mit signifikantem Anteil Erneuerbarer Energien zu testen.

Integriert Arbeiten
Eine Besonderheit in dem realisierten Projekt ist die Entwicklung einer proprietären Schnittstelle zur Anbindung der EtherCat-Busse im Smart-Grid-Labor an das Netzleitsystem. Die erfassten Prozessinformationen werden in Datenbanken zwischengespeichert und durch die IDS-Integrationslösung ACOS X4 bidirektional in IEC-Informationsobjekte für das Netzleitsystem umgewandelt. Damit sind die standardmäßigen Verarbeitungsfunktionen des Netzleitsystems, die für IEC-Informationsobjekte existieren, auch für die Prozessinformationen von den EtherCat-Bussen verfügbar.

„Im Laufe der Zeit planen wir zusätzliche Energiemanagement- und Optimierungsfunktionen einzubinden, um weitere Komponenten des Forschungs- und Laborumfeldes an der TU Berlin sowie ausgewählte Anlagen auf dem EUREF-Campus zu erfassen“, sagt Andreas F. Raab, Leiter des Themenfeldes Smart Grid Infrastrukturen im Forschungsprojekt Mobility2Grid und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl.

Über die IDS GmbH
Die IDS GmbH in Ettlingen ist Spezialist für Netzleittechnik, Fernwirk- und Automatisierungstechnik, Stationsleit- und Schutztechnik sowie für Netzmanagement. Wir bieten Produkte und Dienstleistungen für die Energieversorgung aus einer Hand und entwickeln offene, anwenderorientierte Lösungen auf Basis von Marktstandards (Microsoft Betriebssysteme, Übertragungsprotokolle der Normreihe IEC 60870, IEC 61850). Damit gewährleisten wir eine schnelle Umsetzung der Projekte auf Basis der aktuellsten Marktanforderungen und eine reibungslose IT-Integration.

Über die TU Berlin, die Fakultät und das Fachgebiet
Das Fachgebiet Sustainable Electric Networks and Sources of Energy (SENSE) gehört zur Fakultät Elektrotechnik und Informatik an der Technischen Universität (TU) Berlin. Die Fakultät zählt zu den forschungsstärksten Einrichtungen in Deutschland in diesem Bereich und führt ihre Expertise in sechs Forschungsschwerpunkten. Diese sind fachgebietsübergreifend und schaffen somit ein inspirierendes Forschungsumfeld für Kooperation, Austausch und gemeinsame Visionen.
Der Lehrstuhl unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Kai Strunz erschließt systemische Methoden zur Integration Erneuerbarer Energien und Elektrofahrzeugen in lokalen als auch großflächigen Netzinfrastrukturen. Dazu gehören Planung, Betrieb und Ausbau von Smart-Grid-Architekturen sowie die Gestaltung multimodaler Infrastrukturen. Das Fachgebiet SENSE ist in zahlreichen nationalen und internationalen Forschungsprojekten im Bereich der Netzintegration von Elektrofahrzeugen integriert.
Forschung und Lehre an der TU Berlin decken ein breites Spektrum von Disziplinen mit einer Ausrichtung auf Wissenschaft und Technik. Insbesondere in diesen Bereichen verfügt die Universität ein hohes Ansehen. In Bezug auf Drittmittel zählt die TU Berlin zu den zehn größten Universitäten in Deutschland. TU Berlin hat einen ausgeprägten internationalen Charakter. Von den insgesamt 28.000 Studenten mehr als 5.600 kommen aus 130 Ländern. TU Berlin hat eine Vielzahl von weltweit Kooperationsverträge mit 21 Doppelstudiengängen mit Universitäten in Chile, China, Frankreich, Korea, Polen, Russland und Großbritannien.

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