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An European project supported within the 7th framework programme for Research and Technological Development Einsatz von neuen Kommunikationstechnologien für die Netze der Zukunft [email protected]
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An European project supported within the 7th framework programmefor Research and Technological Development
Einsatz von neuen Kommunikationstechnologien für die
Netze der Zukunft
Anforderungen vom Netz der Zukunft
Änderungen im Lastfluss
Früher Zukunft
HV: 110kV
MV: 10/20/30 kV
LV: 400V
Anforderungen vom Netz der Zukunft
Verfügbarkeit der Energiequelle
Smart Distribution - Informationsbedarf
+ -+ - + -
Smart Aggregation
ZählwerteMesswerte I, V, P, QVorgabewerte P, QThermische Energie Speicherkapazität
Fahrpläne P, QSchaltbefehle
Smart Metering
ZählwerteTarife
Aktueller Bedarf / Kosten
Distribution automation
ZählwerteMesswerte I, V, P, QSchalter Position und
SteuerungFehleranzeige
Rücksetzen der Fehleranzeige
Anforderung an Kommunikationsstandard
●Globaler Standard für den Informationsaustausch mit allen verteilten Energieerzeugern, Energiespeichern und steuerbarer Last
●Kommunikationsprotokoll das auf verschiedenen physikalischen Kommunikationsnetzen eingesetzt werden kann
●Schnittstelle mit Standardisierten Informationsobjekten (Semantik und Syntax)
●Technologie unabhängige Schnittstelle
IEC TC57 / WG17 erarbeitet Spezifikationen basierend auf dem IEC 61850 Standard
Was ist IEC 61850?
… ein Kommunikationsprotokoll
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Application
Information exchangeIEC 61850-7-2
sampledvalues GOOSE
TCPIP
Ethernet, ...Physical
ASN.1ISO 9506
RFC 1006 (Port 102)Session
Ethertype
Client / Server
Was ist IEC 61850
LN MMXUPhsVATotWTotVAr
LN MMXUPhsVATotWTotVAr
LN DBMSWhRtgAvalDschWhAvalChaWh
LN DBMSWhRtgAvalDschWhAvalChaWh
… Anwendungsspezifische Objektmodelle
IEC 61850 für verteilte Erzeugung
● IEC 61850-7-420: Communications Systems for Distributed Energy Resources (DER)●Objektmodelle für verteilte
Energieerzeugung●z.B. Brennstoffzellen,
Kombikraftwerke, Photovoltaik
Standardisierungs Aktivitäten für Verteilnetz
● IEC 61850-90-6: Using IEC 61850 for distribution automation
● IEC 61850-90-7: IEC 61850 object models for photovoltaic, storage and other DER inverters
● IEC 61850-90-8: IEC 61850 object models for electrical vehicles
● IEC 61850-90-9: IEC 61850 object models for battery storage systems
● IEC 61850-90-10: Modeling of schedules in IEC 61850● IEC 61850-90-15: Hierarchical DER system model● IEC 61850-8-2: Mapping on Web Services
Web2Energy, Informationstreffen 12.9.2012
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2.22.14
Beispiel – Self healing Grid
Information● Kurzschlussanzeige (LN SFPI)● Steuerung und Status der Schalter
(LN CSWI / XSWI)● Messwerte (LN MMXU)● Zählwerte (LN MMTR)
Modellierung eines DER Systemes
●Steuerung●direkt●mit Fahrplan
●Betrieb basierend auf● individuellen
Vorgabewerten (z.B. Wirk und Blindleistung)
●Autonom in vorgegebenem Betriebsmod (z.B. VoltVar, VoltWatt)
DER Tech view
DER Tech view
DER Unit
DER Unit
DER System
DER Netzwerk Dienste
Anwendung im Web2Energy Projekt
Systemarchitektur
Anwendung im Web2Energy Projekt
Physikalische Infrastruktur
RTU
InternetInternet
Control centre
CIM - 61850 Converter
User portal
Meter data
VPP Optimization
Einbindung von CIM – Common Information Model
RTU
CIM - 61850 Converter
●Konvertierung der Laufzeitdaten
●Abbildung von Konfigurationsinformation
●Plug and Play für neue Geräte – automatische Erstellung der Datenbank Information
CIM – IEC 61850 Umsetzer
Ausblick
● IEC 61850 bietet weitere Möglichkeiten für die Netze der Zukunft●Dezentrale Realisierung der Funktionen unter
Verwendung des Kommunikationsdienstes GOOSE●"Plug & Play" – vereinfachtes Systemengineering
dank Selbstbeschreibung
Forschungsprojekte zu diesen Themen sind in Planung
Web2Energy, Informationstreffen 12.9.2012
Schlussfolgerungen
●Die Netze der Zukunft benötigen moderne Kommunikationsinfrastruktur und Informationstechnologie
●Der aus dem Bereich der Stationsleittechnik bekannte und etablierte Standard IEC 61850 bietet die Grundlagen dazu
●Die Arbeiten zu den notwendigen Erweiterungen sind im Gange – mit dem Projekt Web2Energy konnte hierfür eine wertvoller Beitrag geleistet werden
Web2Energy, Informationstreffen 12.9.2012
