IN THE LINE OF POWER

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Smart Grid Interface Modul

Modularer Aufbau, einfache Installation, smarte Messung

Die Netze für elektrische Energie, stehen aufgrund der Energiewende in Deutschland hin zu regenerativen Energieträgern, vor großen Herausforderungen. Dies betrifft keineswegs nur die zusätzlich benötigten Hochspannungsleitungen in Nord-Süd-Richtung, sondern auch die Verteilnetze im Niederspannungsbereich müssen im Hinblick auf die neuen Anwendungen, z.B. Elektromobilität, angepasst werden. Häufig verwendetes Schlagwort hierbei ist das Smart Grid – also ein intelligentes Verteilnetz. Smart bedeutet dabei vor allem eins: Eine intelligente Messtechnik, die alle wichtigen Größen innerhalb des Verteilnetzes überwachen kann. Ideal geeignet ist hierzu das Smart Grid Interface Modul (SGIM) von EFEN. Es lässt sich sehr einfach in Verteilersäulen oder Kabelverteilerschränke integrieren, die auf einem 185-mm-Sammelschienensystem basieren. Das SGIM hat eine Breite von 100 mm und entspricht damit der Baubreite einer NH-Sicherungs-Lastschaltleiste Gr. 1-3. Ein entsprechender Reserveplatz ist in den meisten Verteilungen vorhanden. Der Einbau kann auch unter Spannung erfolgen. Ein weiterer Pluspunkt ist eine offene Kommunikation, welche durch die standardisierten Protokolle und die diversen Kommunikationswege auch in bereits bestehende Energie-Daten-Systeme ohne Probleme integriert werden kann.

Das SGIM ist modular aufgebaut und besteht aus der Installationsplattform sowie einem Einschub. Dieser beinhaltet ein Netzteil, die CPU sowie zwei Steckdosen, die bei Wartungsarbeiten sehr nützlich sind und die Möglichkeit ein Netzanalysegerät anzuschließen. Zur Stromerfassung lassen sich beispielsweise Module für Rogowski-Spulen einstecken. Um den Installationsaufwand minimal zu halten, gibt es vorkonfektionierte Rogowski-Sensoren für die dreiphasige Messung. Der SGIM-Rogowski-Kabelsatz wird mit einem Stecker am Rogowski-Modul angeschlossen und verfügt am anderen Ende über drei Sensorringe. An jedes Modul lassen sich zwei Kabelsätze anschließen. Alternativ kann die Strommessung auch über Stromwandler erfolgen. An das entsprechende Modul lassen sich zum Beispiel die Stromwandler anschließen, die als Zubehör in den E³-NH-Sicherungs-Lastschaltleisten verbaut werden können. Mit diesen Messmodulen lassen sich bis zu zehn 3-phasige Messstellen realisieren. Zusätzlich sind noch Module für die Kommunikation über GSM oder über Glasfaser, sowie ein IO-Modul für weitere Anzeigen (z.B. Sicherungsüberwachung) erhältlich.

Das SGIM erfasst sämtliche Spannungen und Ströme und berechnet daraus die weiteren relevanten Messgrößen, wie Blind-, Schein- und Wirkleistung, Energieverbrauch, Leistungsfaktor, Phasenwinkel sowie Netzfrequenz. Da auch der Strom im Neutralleiter gemessen wird, können Kurzschlüsse ebenfalls detektiert werden. Die in der CPU berechneten Wertekönnen online an einen Datenserver übertragen werden. Bei einer stabilen Datenverbindung ist der Anwender in weniger als einer Sekunde darüber informiert, etwa wenn Grenzwerte über- oder unterschritten werden. Das bewährte com.tom-Kolibri-Übertragungsprotokoll reduziert die hierfür nötige Datenmenge auf ein Minimum. Die Daten stehen dann auf dem com.tom-Portal zur Verfügung. Der Anwender greift über eine passwortgeschützte Visualisierung auf die Daten zu. Die Auswahl an verfügbaren Messdaten und deren Darstellung sind konfigurierbar. Im Portal lassen sich außerdem Grenzwerte definieren. Werden diese Grenzwerte erreicht oder überschritten, können Warnungen und Alarme per SMS oder E-Mail versendet werden.

Neben der Übertragung an das com.tom-Portal  sind optional noch weitere Übertragungsprotokolle möglich, wie die Normprotokolle IEC 60870-5-104, das als Standard in Leitwarten und Netzmanagementsystemen etabliert ist, und das Protokoll IEC 61850.