Um die Bedürfnisse von modernen Netzen realisiert werden können, sind die Netzbetreiber dazu angehalten beste und moderneste Lösungen zu verwenden. Damit wir unseren Teil erfüllen können – nämlich die Produktentwicklung – müssen wir unseren Kunden ganz genau zuhören. Erst wenn wir die Anforderungen vollständig verstanden haben, können wir diese Produkte realisieren.
Die Netzbetreiber stehen aktuell vor noch nie dagewesenen Herausforderungen: Die globale Erwärmung, die uns dazu zwingt unseren ökologischen Fußabdruck zu reduzieren und gleichzeitig die Entwicklung von widerstandsfähigeren Komponenten für Stromnetze anzutreiben. Parallel dazu benötigen neue Technologien und die Konsumenten immer mehr Strom.
Jedes Jahr werden die Regularien für Netzbetreiber weiter verschärft. Hierbei werden Frequenzen und Netzunterbrechungen von Instituten wie SAIDI und SAIFI gemessen und bewertet. Aufgrund geringer Ressourcen müssen unsere Netzbetreiber ihre Komponenten sorgfältig aussuchen, um den größten Einfluss auf die Produktivität erreichen zu können. Alle Netzbetreiber die die SAIDI/SAIFI Anforderungen nicht erreichen, riskieren hohe finanzielle Strafen und den Unmut der Endverbraucher bei der Netzqualität.
Netzwerkautomatisierung und smarte Technologien stehen in den Startlöchern und helfen Netzbetreibern ihre Ziele und Regularien zu erreichen. Ein bereits vorhandenes Netzwerk zu modernisieren, ist in der Regel eher kostenintensiv. Deshalb müssen sich die Betreiber absolut sicher sein können, dass sie in die richtigen Technologien investieren.
“Unsere zentrale Rolle bei Ensto ist es die Netzbetreiber von einer fehlerorientierten Wartung, hin zu einer präventiven Wartung zu führen. Damit werden die Einsätze im Alltag reduziert, was Kosten spart und die Effizienz steigert.”, sagt Roman Jaloza, Research & Development Manager des Teams für smarte Technologien.
“Durch steigende Personalkosten können Sie es sich nicht leisten, dass Ihre Technik-Teams vorort Fehlersuche beim Equipment durchführen müssen. Nach 65 Jahren Ensto, verfügen wir über die nötige Erfahrung den Netzbetreibern hierbei helfen zu können. Dabei spielen unsere smarten Technologien eine zentrale Rolle.
In einem “herkömmlichen” Netz fällt ein Baum auf eine Freileitung und die Techniker*innen müssen sich in einem bestimmten Gebiet auf die Fehlersuche begeben. Ein durchschnittlicher Ausfall dauert in so einem Fall einige Stunden.
In einem smarten Netz, sieht die Sache anders aus: Ein Baum fällt auf eine Freileitung und verursacht dadurch einen Fehler im Netz. Die Fehlererkennung findet nun aber sofort und automatisch durch einen Sensor statt und der Lasttrennschalter isoliert bereits den fehlerhaften Bereich im Netz und schickt fast zeitgleich den Fehlerbericht zum SCADA System des Netzbetreibers. Hierbei werden die Informationen für das betroffene Gebiet, die Isolierung und den Wiederherstellung des Betriebs übermittelt. Das Fehlergebiet wird so klein wie möglich gehalten, die Wiederherstellung dauert wenige Zehntelsekunden, Ihre Techniker*Innen wissen bereits genau wo sie hin müssen und die Dauer des Ausfalls wird signifikant verkürzt.
“Stellen Sie sich bei “Netzwerkautomatisierung” eine Gruppe von Geräten vor, die das Verhalten von Stromnetzen kontrollierbar macht. Es handelt sich also um eine Gruppe von Geräten, die die Möglichkeit bieten, das Netzverhalten zu steuern”, erklärt Pascal Pedrinelli, Director Product Management Netzwerkautomatisierung bei Ensto. “In dieser Gerätegruppe finden Sie Sensoren zur Messdatenerfassung, RTUs und zentrale Energieüberwachungssysteme, die die gesammelten Daten analysieren und an SCADA Systeme übertragen, damit der Betreiber weiß wenn etwas falsch läuft, oder etwas gefährdet ist und vor allem wo etwas nicht richtig funktioniert.” Letztendlich sagt er, dass sich ein intelligentes Netz basierend auf Daten selbst anpassen, sich selbst neu konfigurieren und sogar automatisch reparieren kann. “Netzwerkautomatisierung und smarte Lösungen sind die nächsten logischen Schritte, aber sie erfordern langfristige Investitionen und Integrationen.”
“Einige der Lösungen von Ensto haben ihren Ursprung in einem einfachen Luft-Leistungsschalter ohne smarte Funktionen”, erklärt Pedrinelli. “Aus dieser “Not” heraus, haben wir Produkte mit mehr Kapazität und wetterunabhängigen Fähigkeiten entwickelt.” Eines dieser Produkte ist Auguste – ein Lasttrennschalter, der sicherstellt, dass das Netz geöffnet ist und bei voller Sicherheit repariert werden kann. Auguste – produziert von Ensto in Bagnères-de-Bigorre, Frankreich – ist der einzige Lasttrennschalter auf dem Markt mit dem Sicherheits-Vorteil eines eingebetteten Spannungstransformators. Auguste kann mit 630 Ampere betrieben werden und ist ein sehr beliebter Exportartikel weltweit, besonders in Europa und Afrika. Nebenbei möchten wir auch erwähnen, dass diese Serie von Lasttrennschaltern frei von umweltschädlichem SF6 Gas mit Luftisolierung betrieben wird.
Das Ensto-Team in Frankreich produziert auch den Smartcloser, ein smarter Trennschalter. Er bestimmt automatisch, wo der Fehler ist und versucht das Netzwerk selbst wiederherzustellen. “Wenn beispielsweise ein Ast die Leitung streift, oder ein Vogel auf der Leitung sitzt, kann der Schalter das Netzwerk alleine wiederherstellen”, sagt Pedrinelli. “Er ist robust in der Leistungsaufnahme – bis zu 12.500 Ampere, 20 mal mehr als Auguste.”
Eine weitere Entwicklung, die Pedrinellis Team gemacht hat, liegt im Bereich Cybersecurity. “Wir haben hoch präzise Sensoren um den Schalter installiert, die uns helfen Daten zu sammeln. Am unteren Ende der Masten, haben wir Steuerungsschränke, die die gesammelten Daten verwalten. Diese E-RTU-Schränke analysieren und beobachten das Netz und nutzen Amperometrie- und Richtungstechniken, um Fehler zu bestimmen. Wir haben ein Cybersecurity-System in petto, das die Daten an das SCADA-System überträgt, um sicherzustellen, dass unsere Kunden nicht von einem Cyberangriff betroffen sind. Unsere Produkte sind geschützt und wir halten den IEC 62351 Standard ein.”
Im Norden – wo Ensto Finnland zu Hause ist – gibt es noch ein breit aufgestelltes Sortiment von Produkten, die Netze smart machen. Im Bereich Sicherheit haben wir 2021 mit Ensto Protrol einen schwedischen Spezialisten erworben, der Produkte für die Fehlererkennung mit integrierter Fernwartung kombiniert.
“Protrol verwendet einen patentierten Algorithmus, der sehr genau arbeitet und funktioniert”, sagt Harri Tuononen, Sales Manager Netzwerkautomatisierung bei Ensto Finnland. “Diese verwenden ausschließlich phasige Strommessungen mit leistbaren Stromwandlern, die Erdungsfehler direktional und selektiv erkennen. Sie verfügen außerdem über viele weitere Features, wie die automatische Isolierung der Fehlerquelle, und einen transiente Fehleraufzeichnung. Es ist der einzige Fehlerindikator seiner Art, den wir verlässlich und fehlerfrei arbeiten gesehen haben. Es ist alles was Sie außerhalb des Umspannwerks benötigen.”
Arcteq Relays – Teil des Ensto-Konzerns – ist ein finnisches Unternehmen, das Schutzrelais für den globalen Markt herstellt. Tuononen sagt, dass Finnland seit Jahrzehnten bei Schutzrelais ganz oben mit dabei ist und Arcteq eines der am einfachsten und intuitivsten Produkte in der Handhabung bietet. Es arbeitet sehr genau und verfügt über eine hervorragende Schutzfunktion gegen Lichtbögen.
Die neuesten Technologien, die in den Relais von Arcteq verwendet werden, bieten Techniker*Innen eine ganz neue Bandbreite an Lösungen für jede Schutz- und Steuerungsanwendung, von Versorgungsunternehmen und Kraftwerken bis hin zu Windenergieanlagen (Offshore, Marine), sowie elektrischen Systemen für Industrie und Institutionen.
Ensto in Finnland ist auch in der Entwicklung von Stromqualität führend, was Verbesserungen der Qualität in Niederspannungsnetzen bewirkt. Ein Phasebalancer mindert Spannungsdifferenzen in Niederspannungsnetzen und verbessert dabei die Sicherheit im Netz. Es ist eine einfache und kosteneffiziente Möglichkeit, um ein ausgewogenes Netz herzustellen, ohne sich um Überlastungen, etc. Gedanken machen zu müssen. Eine Kommunikationsschnittstelle verbessert die Analyse und Beobachtung des Netzes, und stellt aus der Ferne das Monitoring zur Verfügung.
“Trotz dieser Vielzahl an Produkten, ist es die größte Herausforderung, die Dinge für den Kunden einfach zu halten.”, sagt Roman Jaloza, Leiter Research & Development im Smart Technology Team von Ensto. “Viele der derzeit auf dem Markt erhältlichen Produkte sind zu kompliziert. Ein gutes smartes Produkt muss für den Endnutzer einfach zu bedienen sein. Logik und Analyse sollten dort eingesetzt werden, wo die Probleme vorliegen. Es muss Ihnen – dem Nutzer des Systems – so viele nützliche Daten wie möglich bereitstellen, ohne dass Sie IT-Experte dafür sein müssen.”
“Eines der Ziele von Ensto ist die Kundenorientierung. Ensto steht immer auf der Seite des Kunden. Wir hören auf lokaler Ebene zu. Wir sind im ständigen Austausch mit Arbeitskräften vorort. Wir bekommen dabei viel Feedback zu unseren Produkten, am meisten möchten wir aber über die Herausforderungen Ihrer täglichen Einsätze erfahren. Damit können wir die Produkte erschaffen, die Ihrem Technik-Team das Leben erleichtern.”
Es ist möglich, sich eine Sci-Fi-Zukunft für intelligente Netze vorzustellen. Ensto hat bereits damit begonnen, mögliche Anwendungen für künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen in seinen Produkten zu untersuchen. Ensto interessiert sich außerdem auch für die Cloud. “Wir stellen die Daten in die Cloud und nutzen die große Rechenleistung für unsere Datenanalysen, was sehr wertvoll für unsere weitere Arbeit ist”, sagt Jaloza. Um unsere Marktführung weiter auszubauen, brauchen wir lokale Vorortanalysen, die auf Langzeiterfahrung aufbauen. Die Netzbetreiber erwarten eine rasche Antwortzeit. Wir machen die Analysen lokal, übermitteln die Informationen zu den Endgeräten und erzielen damit die rasche Antwortzeit beim Betreiber.
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