Entdecken Sie die 5 Hauptvorteile digitaler Umspannwerke

Obwohl das Konzept digitaler Umspannwerke in der Energiewirtschaft schon seit langem existiert, wird seine Einführung durch veraltete Prozesse, Vorschriften, konservative Methoden und begrenztes Wissen behindert; Allerdings ändert sich die Denkweise und digitale Umspannwerke erhalten zunehmend Aufmerksamkeit.

Was ist der Unterschied zwischen digitalen Umspannwerken und alten oder traditionellen Umspannwerken? Digitale Umspannwerke nutzen Sensoren und Echtzeitdaten zur Fernüberwachung und -steuerung, ermöglichen digitale Kommunikation und fördern effiziente und profitable Stromversorgungssysteme.

Niedrigere Bereitstellungskosten

Im Vergleich zu herkömmlichen Umspannwerken sind digitale Umspannwerke im Hinblick auf Kosten und Installationszeit bei der Bereitstellung effizienter. Warum? Weil sie die Abhängigkeit von Kupferkabeln erheblich reduzieren.

Herkömmliche Umspannwerke sind in der Regel auf mehrere Kilometer Kupferkabel und Tausende von Terminals angewiesen, um Steuerungssysteme und Punkt-zu-Punkt-Kommunikation zu unterstützen, beispielsweise Leistungsschalter, Stromwandler, Spannungswandler und Schutzrelais.

Die Entwicklung von Umspannwerken wird durch den zunehmenden Digitalisierungsprozess vorangetrieben, der vor allem durch die weit verbreitete Einführung der IEC 61850 vorangetrieben wird. Dieser Fortschritt umfasst nicht nur die Nutzung von Standortbussen, sondern auch die Integration von Prozessbussen. Der Prozessbus erfordert die Installation digitaler Geräte in der Schaltstation, wie z. B. Merging Units und Process Interface Units. Diese Geräte übertragen grundlegende Daten an intelligente elektronische Geräte (IEDs), die sich im Kontrollraum befinden. Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung über Glasfaser-Ethernet.

Daher sind digitale Umspannwerke hauptsächlich auf Glasfaserverbindungen angewiesen, um die Digitalisierung von Übertragungs- und Verteilungssystemen zu unterstützen. Dies vereinfacht den Entwurf der Umspannwerksinfrastruktur und reduziert den Umfang der erforderlichen Kupferkabelverkabelung erheblich. Beispielsweise schätzen wir, dass in kleinen und mittelgroßen Umspannwerken Kupferkabel um fast 30 Kilometer eingespart und durch weniger als 1,5 Kilometer Glasfaserkabel ersetzt werden können.

Sicherer zu verwalten

Digitale Umspannwerke haben die Sicherheit erheblich verbessert und die elektrischen Gefahren verringert, die häufig in herkömmlichen Umspannwerken auftreten.

In herkömmlichen Umspannwerken birgt die Verwendung von Kupferkabeln zur Signalübertragung von der Schaltstation zur Leitwarte potenzielle Sicherheitsrisiken, insbesondere beim Anschluss von Strom- und Spannungswandlern. Jeder Kupferdraht kann einen Stromschlag verursachen.

In digitalen Umspannwerken werden Strom- und Spannungswandler durch LPIT (Low Power Transformer) ersetzt, was für mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit sorgt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Transformatoren verfügt LPIT nicht über einen elektrischen Signalausgang; Stattdessen werden der gemessene Strom und die gemessene Spannung an einen volldigitalen Energiezähler (Digital Energy Meter) übermittelt.

Einer der wesentlichen Vorteile digitaler Umspannwerke ist der Wegfall elektrischer Verbindungen zwischen Hochspannungsgeräten und Schutz- und Steuerungssystemen. Durch die Reduzierung elektrischer Anschlussstellen wird das Risiko manueller Berührungsströme weitestgehend minimiert. Durch die Reduzierung potenzieller Risiken können digitale Umspannwerke dazu beitragen, die mit gefährlichen Arbeitsumgebungen verbundenen Arbeitskosten zu senken.

Hilft dabei, den Kontrollraum des Umspannwerks in ein Mikro-Rechenzentrum zu verwandeln

Der Kontrollraum des Umspannwerks wird zu einem Mikro-Rechenzentrum, das über eigene Computer, Speicher, Netzwerke, Stromversorgung, Kühlung und andere Infrastruktur für eine bestimmte Arbeitslast verfügt. Digitale Umspannwerke sind die treibende Kraft dieser Transformation.

Mikro-Rechenzentren können Versorgungsunternehmen dabei helfen, Kosten zu senken und ihren Umfang schnell zu vergrößern oder zu verkleinern. Durch die Einführung von Edge Computing in die reale Welt und näher an der Datenquelle kann der Kontrollraum eine schnellere Bereitstellung und geringere Latenz unterstützen.

Unterstützen Sie eine einfachere Wartung

Die Lebensdauer von Relais, Schutzgeräten und Steuereinrichtungen in der Leitwarte des Umspannwerks beträgt in der Regel zwischen 10 und 15 Jahren. Anschließend sollte die Ausrüstung aufgerüstet werden. Digitale Umspannwerke machen die Aufrüstung und den Austausch von Geräten schneller und einfacher und ermöglichen die Fernverwaltung. Die Ausfallzeiten werden erheblich reduziert und gleichzeitig das Risiko für das Wartungspersonal verringert.

1. Reduzieren Sie die harte Verbindung von Geräten mit dem Netzwerk, digitalisieren Sie Wartungsdokumente und machen Sie sie leicht zugänglich.

2. Die einfache und offene Architektur digitaler Umspannwerke macht auch zukünftige Erweiterungen einfacher, schneller und wirtschaftlicher.

Bieten Sie Zugriff auf Echtzeitdaten

Digitale Umspannwerke bieten Stromnetzunternehmen die Möglichkeit, genaue Echtzeitdaten zu erfassen, zu nutzen und zu übertragen, im Gegensatz zu herkömmlichen Umspannwerken, die nur begrenzten Zugriff auf solche Informationen bieten können. Diese Echtzeitdaten ermöglichen es Stromnetzunternehmen, die Netzstabilität effektiv zu überwachen und zu steuern und schnell auf Netzbedingungen zu reagieren.

Dies ermöglicht eine bessere Visualisierung innerhalb der Station und auf übergeordneten Leitstellenebenen und erhöht dadurch die Systemflexibilität. Es ermöglicht Stromnetzunternehmen außerdem einen tieferen Zugriff auf ihre digitalen Systeme und die flexible Standardisierung ihrer Daten in einem universellen Datenmodell auf Basis der IEC 61850 Substation Configuration Language (SCL).

Realisieren Sie eine digitale Umspannstation

Die Experten von Belden können Ihren digitalen Umspannwerks- und Automatisierungsplan umsetzen. Wir können Ihnen helfen, Ihre digitale Reise voranzutreiben, die Macht der Daten zu nutzen, um die Zukunft öffentlicher Versorgungsunternehmen zu gestalten, und darauf vorbereitet zu sein, auf sich ständig ändernde Markttrends zu reagieren.

Experten und Berater des Belden Customer Innovation Center sind jederzeit bereit, ihr tiefgreifendes Verständnis von Hardware, Software und Betriebselementen mit Ihnen zu teilen. Sie bewerten Ihre Prozesse und Netzwerke, um Herausforderungen und Chancen zu identifizieren. Anschließend können wir Ihre Lösung von Grund auf entwerfen und anpassen, um Ihre spezifischen KPIs zu erreichen und gleichzeitig ein Netzwerk bereitzustellen, das Branchen-Benchmarks übertrifft.