Moderne Infrastruktur automatisierter Umspannwerke sichert Energieversorgung

Für ein nachhaltiges, intelligentes Stromverteilungs- und Lastenmanagement bauen sie neue Netze, vorhandene bauen sie aus und modernisieren sie. Ihre Umspannwerke organisieren sie nun dezentral, digitalisieren, automatisieren und vernetzen sie. Das versetzt sie in die Lage, ihre Netze anhand verlässlicher Daten fortwährend zu überwachen, um im Bedarfsfall präventiv zu handeln. Dafür setzen sie auf moderne Technologien wie Industrial Ethernet und das Industrial Internet of Things (IIoT).

Weidmüller unterstützt Netzbetreiber auf diesem Weg mit den passenden Lösungen für hochverfügbare, redundante Netzwerke. Eine der bereits bewährten Lösungen ist die flexibel einsetzbare SubstationLine mit ihren Managed Ethernet-Switches. Sie zeichnen sich nicht nur durch extrem schnelle Redundanzmechanismen aus, sondern auch durch ihr breites Spektrum an Funktionen und Diensten, mit denen sie die Hochverfügbarkeit des Netzes gewährleisten. Indem Managed Switches Prozessdaten störungsfrei an ein übergeordnetes Gerät übergeben, etwa an einen Router oder ein IoT-Gateway, bilden sie die Basis, um vernetzte Applikationen online über ein IIoT zu überwachen und zu steuern, Netzdaten zu visualisieren und Prozesse zu optimieren.

Volle Kontrolle und stabile Netze auch unter extremen Bedingungen

Bis vor ein paar Jahren erzeugten nahezu ausschließlich zentrale Kraftwerke den Strom. Spannungsschwankungen waren kein Thema, und Stromverbrauch und -erzeugung ließen sich einfach ausbalancieren. Der Strom aus einer Vielzahl unterschiedlicher Energiequellen erfordert ein vorausschauendes und transparentes Management der Primär- und Sekundärtechnik in den Ortsnetzstationen. Um einen Frequenzabfall oder gar einen Stromausfall zu verhindern, streben die Netzbetreiber folgende Ziele an:

• Hochverfügbares Netz dank maximaler Schutzfunktion und redundantem Netz
• Monitoring und Steuerung der gesamten Netzinfrastruktur
• Automatisiertes Erfassen, Verarbeiten und Protokollieren von Messwerten
• Remote-Zugriff zwecks Wartung und schneller Reaktion im Störfall
• Cyber-Security gemäß IEC 62443-1-1

Als kontinuierlicher Lieferant aktueller Daten über Stromproduktion sowie -ver­brauch spielen Managed Switches für Energieversorger und ihre Ziele eine zentrale Rolle. Damit sich die Geräte leicht in Automatisierungslandschaften integrieren lassen, unterstützen sie die gängigen Protokolle wie STP, RSTP und SNMP.

Ausgestattet mit vielen speziell für den Einsatz in Umspannwerken ausgelegten Funktionen und Kontrollmechanismen, vereinfachen die Managed Switches der Weidmüller SubstationLine das intelligente Management von Netzwerk, Frame und Bandbreiten. Gigabit- bzw. 10-Gigabit-Schnittstellen sowie die Möglichkeit des Port Trunkings sichern den Datentransfer in Hochgeschwindigkeit. PTPv2-Einheiten synchronisieren die Datenpakete in Nanosekunden.

Die Switche gewährleisten eine hohe Kommunikationsleistung innerhalb der Umspannwerke dank aller Funktionen zur Verkehrsoptimierung (VLAN, QoS, Multicast-Filterung) und zur Verwaltung redundanter Topologien. Die hohe Anzahl der verfügbaren Glasfaserschnittstellen ermöglicht die Datenübertragung zwischen den Schutz-/Steuergeräten und den Primär-geräten in digitalen Umspannwerken. Die IEC-61850-3-/IEEE-1613-Zertifizierungen zeigen, dass die Switche auch in den rauesten elektromagnetischen/elektrostatischen Umgebungen arbeiten können.

Leistungsstarke Konnektivität für hochverfügbare Netzwerke

Die Weidmüller Switche der SubstationLine umfassen mehrere Varianten mit unterschiedlichen Montagearten (DIN-Schiene sowie 19"-Rack) und verschiedenen Stromversorgungseingangsbereichen (24/48 V DC oder 110/230 V DC / V AC).
Ein Highlight der 19"-Rack-Switche sind die flexiblen Eingänge, die einfach über austauschbare Module anpassbar sind. Sie eignen sich optimal für kundenspezifische Anforderungen.

Dank ihrer zukunftsfähigen Infrastruktur gewährleisten die gemanagten Switche die Hochverfügbarkeit des Energienetzes. Über hohe Datentransparenz und vielfältige Diagnosemöglichkeiten erleichtern sie das Management automatisierter Umspannwerke. Ein Fehler in einem der redundanten Stromversorgungsmodule oder eine unterbrochene Portverbindung können einen Alarm auslösen. Schnelle Kontrollmechanismen sowie Ring- und Leitungsredundanzverfahren aktivieren das redundante Netz im Fehlerfall, um die Kommunikation zwischen allen Elementen des Netzes zuverlässig aufrechtzuerhalten.

Über das browsergestützte Web-Interface eines Routers oder eines IoT-Gateways lassen sich die gemanagten Switche per Remote-Zugriff jederzeit und von überall aus überwachen, steuern und konfigurieren. Ohne Vor-Ort-Einsatz lassen sich Störungen frühzeitig erkennen und verhindern bzw. beheben – eine Einsparung von Zeit und Geld.

Bildunterschrift: IE-Switche SubstationLine