VEP bei E&M powernews

VEP bei E&M powernews

Energie & Management berichtet über VEP als Datendrehscheibe für mehr Netztransparenz:

STROMNETZ. Die Plattformlösung VEP erzeugt aus Daten verschiedener Quellen ein digitales Abbild des Verteilnetzes. Damit lassen sich beispielsweise Lastflüsse überwachen.

„Wir haben keine Transparenz in der Mittel- und Niederspannung, um die Netze effektiv bewirtschaften, warten und planen zu können“, beklagt Jonas Danzeisen, Geschäftsführer von Venios. Dies ist umso problematischer, als der Umbau des Energiesystems hin zu einer dezentralen Erzeugung und der Anstieg an Volatilität auf Verbraucherseite die Netzbetreiber vor große Herausforderungen stellen.

Zusätzlich wird eine steigende Zahl an Elektrofahrzeugen die Situation verschärfen. Dem begegnet das Frankfurter Start-up mit der Venios Energy Platform (VEP), die bestehende Netzplanungs-, Leitstand- und Asset-Management-Systeme um zeit- und ortsaufgelöste Netzzustandsdaten im Verteilnetz ergänzt. Für die parallele Verarbeitung bedient si​ch die cloudbasierte Big-Data-Lösung verschiedener Datenquellen. Als sehr hilfreich haben sich hier laut Rene Kersten Informationen aus GIS-, Asset-Management- und EDM-Systemen herausgestellt. „Dazu benötigen wir idealerweise Messdaten aus Ortsnetzstationen, Kabelverteilerschränken oder sogar intelligenten Messsystemen, sofern solche bereits verbaut sind. Wir nehmen gern alles auf, was wir bekommen können“, sagt der Leiter der Unternehmensentwicklung.

Durch die hybride Systemlogik sind jedoch nur an neuralgischen Stellen im Netz reale Messdaten erforderlich. Denn dort, wo Stand heute keine Messwerte vorhanden sind, simuliere die VEP implizite Intelligenz das reale Lastverhalten, erläutert Kersten.

Rene Kersten: „Manchmal müssen wir auch damit umgehen, dass Teile des Netzgebiets noch in Papierform dokumentiert sind“
Bild: Venios

Aus der Summe dieser Informationen lässt sich über die selbstlernende Software ein digitaler Zwilling des Netzes entwickeln. Über darauf aufbauende Berechnungen und Simulationen können Netzbetreiber etwa flächendeckend Lastflüsse und Spannung überwachen oder auch Rückschlüsse auf die Restlebensdauer von Trafos und Verteilerkästen ziehen. Zudem sorgt der Einsatz der intelligenten Software für deutlich mehr Tempo und Qualität bei der Netzausbauplanung.

Intelligente Netze erzeugen eine wahre Datenflut

Generelle Benefits für die Netzbetreiber sind laut Kersten allerdings schwer zu quantifizieren: „Der Einsatz von VEP sorgt für Effizienzsteigerungen an vielen unterschiedlichen Stellen. Einige wichtige Vorteile sind jedoch nicht direkt sichtbar, sondern ergeben sich im Kontext der Funktionalitäten und vor allem auf Basis der generierten hochaufgelösten Daten.“ Sicher ist laut dem IT-Experten dagegen, dass die intelligenten Netze der Zukunft eine „wahre Datenflut erzeugen, deren Verarbeitung in einem klassischen Leit- oder Scada-System nicht möglich ist“. VEP sei als Big-Data-Anwendung auf die massiv parallelisierte Verarbeitung genau dieser Daten optimiert. Dabei nehme das IT-System Daten in Echtzeit auf und gebe diese nach entsprechender Konsolidierung und intelligenter Verarbeitung an Drittsysteme wie Leittechnik oder Asset-Management weiter, erläutert Kersten.

Aktuell ist die VEP-Lösung bei 30 Unternehmen im Einsatz, wobei etwa ein Drittel internationale Kunden sind. In diesem Jahr rechnen die Frankfurter damit, bis zu zwölf neue inländischen und sechs internationale Projekte an Land zu ziehen. Gemeinsam mit den Partnern Smart Grid Solutions (SGS) unterstützt Venios etwa das Elektrizitätswerk der Stadt Zürich (ewz) dabei, Ladeinfrastruktur, PV-Anlagen und Wärmepumpen ohne zusätzliche Belastung der Netzinfrastruktur zu betreiben. In derselben Konstellation mit SGS helfen die Frankfurter dem indischen Energieversorger BSES Rajdhani Power Limited mit einer Echtzeitüberwachung des Niederspannungsnetzes dabei, seine ehrgeizigen Ziele hinsichtlich des Ausbaus erneuerbarer Energien zu erreichen.

Hierzulande ist die Big-Data-Lösung seit einigen Monaten unter anderem bei den Stadtwerken Schwäbisch Hall im Einsatz. Dort stehen insbesondere die Themen Netzbelastungssimulation und -stabilität im Umfeld der Integration neuer Einspeiser, Speicher und E-Ladesäulen im Vordergrund. Laut Kersten liegt eine Besonderheit des Projekts in der Kopplung mit dem Scada-System „HighLeit“ von IDS. Über die Verbundleitwarte lassen sich somit Transparenz und Steuerbarkeit über alle Spannungsebenen hinweg umsetzen. Als zweite Spezialität hebt er die beliebige Erweiterbarkeit des Systems hervor. Das versetze das schwäbische Unternehmen in die Lage, das Thema Netzführung als Dienstleistung für Dritte über einen „sehr schlanken Onboarding-Prozess“ anbieten zu können.

Neben diesen Anwendungen ist das Thema Redispatch 2.0 laut Kersten „einer der großen Treiber für den Plattformgedanken bei Verteilnetzbetreibern“. Aktuell setzt Venios das Sichtbarmachen von im Netz vorhandener Kapazität gemeinsam mit dem VDE-FNN-Innovationshub auf Basis der Anwendungsregel 4141-1 um. Hier haben sich die Frankfurter mit ihrer Lösung gegen 15 Mitbewerber durchgesetzt. Dabei geht es darum, ein Monitoring über den aktuellen Systemzustand aufzusetzen, das insbesondere die im jeweiligen Verteilnetz verfügbare Kapazität und die aktuelle Auslastung darstellt. Dieses Monitoring soll sich dann zwischen Netzbetreibern austauschen lassen.

Bei all diesen Projekten stellt die Datenqualität eine besondere Herausforderung dar. Deshalb habe man viel Aufwand in die Entwicklung von hoch spezialisierten Werkzeugen gesteckt, berichtet Kersten. „Im Ergebnis können wir heute das Onboarding weitgehend automatisieren, wenn die Datengrundlage nur halbwegs zufriedenstellend ist.“ Doch die Venios-Mitarbeiter treffen immer wieder auf sehr unterschiedliche Welten. Im Regelfall liegen Daten der unteren Netzebenen digitalisiert vor. „Manchmal müssen wir aber auch damit umgehen, dass Teile des Netzgebiets noch in Papierform dokumentiert sind oder relevante Informationen nur in der Erfahrung weniger Schlüsselpersonen existieren“, klagt Kersten.

Trotz dieser Widrigkeiten ist man aufgrund des hohen Automatisierungsgrades in der Lage, eine erste Arbeitsversion in recht kurzer Zeit zur Verfügung zu stellen. Kersten nennt hier als Orientierungswerte bei durchschnittlicher Datenlage und einer Projektgröße von rund 1.000 Ortsnetzstationen eine Zeitspanne von etwa zehn Arbeitstagen. Das Feintuning könne dann noch einmal bis zu sechs Monate in Anspruch nehmen.

Doch der Einsatz von VEP beschränkt sich nicht nur auf den Netzbetrieb, sondern schließt auch vertriebliche Anwendungen ein. Der offene Bereich der Plattform ermöglicht es zudem, dass sich die Kooperationspartner von Venios als Third-Party-Use-Cases einbringen. Zu diesen zählen neben Microsoft, deren Cloudumgebung Azure sich VEP bedient, auch Anbieter wie IBM, Spie und PPC oder Hardwarelieferanten wie Phoenix Contact und SGS. Und auch mit Themen wie der Sektorkopplung beschäftigt sich das Start-up. „Wir haben einen Kunden, bei dem wir automatisiert und direkt auf Power-to-Heat-Anlagen zugreifen können, um lokale Spannungsüberhöhungen im Netz auszugleichen“, erläutert Kersten.  // MICHAEL NALLINGER

Matthias Nowak

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