Lösungsansatz

GridCal ist eine flexible und einfach zu installierende modulare Lösung, die eine intelligente Verteilnetzautomation ermöglicht. Dadurch wird es möglich, Netzinfrastrukturen durch einen Retro-Fit zu digitalisieren und mittels kontinuierlicher Messungen das Verteilnetz zu überwachen und zu steuern. Zu den Besonderheiten von GridCal gehört der bimodale Aufbau aus zentralen und dezentralen Hard- und Softwarekomponenten.

Der GridCal Node (GCN) stellt die dezentrale Intelligenz dar, welche die hochauflösenden Betriebsmessgrößen inklusive Powerquality-Analysen noch vor Ort in der Ortsnetzstation auswertet, archiviert und selbständig Handlungen ableitet. Der GCN kann neben einer fernwirktechnischen Anbindung – wenn gewollt – auch unabhängig agieren und im Netz befindliche EEG-Anlagen oder Ladesäulen anbinden. Zudem ist der GCN ebenfalls in der Lage, den Zustand des Niederspannungsnetzes als physikalisches Modell in Echtzeit mit lokalen Messdaten abzuschätzen und Grenzwertverletzungen bis zum Hausanschlusskasten zu identifizieren –alles vor Ort und ohne Anbindung an eine Zentrale.

Die Technik dahinter funktioniert nach dem Edge-Computing-Prinzip auf Basis eines leistungsfähigen Kleinfernwirkcontrollers auf Linux-Basis, Powerquality-Messgeräten und diversen Kommunikationseinheiten. Damit bildet er in jeder Ortsnetzstation eine eigene IT-Insel nach dem zellularen Ansatz. Die Daten stehen dem Netzbetreiber direkt nach der Umrüstung aus der ONS heraus zur Verfügung, ohne dass auf externe Cloudanbieter zurückgegriffen werden muss. Das sorgt nicht nur für Datensparsamkeit, sondern sichert auch die Datenhoheit und Wertschöpfung von der ersten Minute. Auf der anderen Seite befindet sich der GridCal Operator (GCO). Er bildet eine zentrale Server-Instanz zur Verwaltung einer Vielzahl von Ortsnetzstationen und der Hardwarekomponenten und lässt sich sowohl im eigenen Rechenzentrum als auch auf externen Servern installieren. Auf Basis der realen Messwerte und Lastprofile durch die GCNs können komplexe Netzberechnungen, Simulationen und Optimierungen durchgeführt werden. Damit entsteht eine lückenlose Übersicht über das Verteilnetz, um die Skalierung von digitalisierten Ortsnetzstationen vornehmen zu können.

Use Case Beschreibung

Durch den steigenden Einsatz erneuerbarer Energien nehmen die Anforderungen an das Verteilnetz immer weiter zu. Gleichzeitig sind die entsprechenden Infrastrukturen oft veraltet und instabil. Mit dem Portfolio zum Thema Smart Energy zeigt der Use Case an einer eigenen kleinen Ortsnetzstation die Omexom Bausteine Power Management, Digitalisierung des Verteilnetztes sowie Konzeption und Integration.

Das Power Management ermöglicht netzwerkkonformes Einspeisemanagement sowie eine intelligente Eigenverbrauchsoptimierung durch den OPM-Controller, die OPM-Box und die OPM-Station. Die Digitalisierung des Verteilnetzes ermöglicht eine Überwachung und Regelung der Ortsnetzstationen, die die Stromverbräuche von Straßenzügen, Wohngebieten und Industrieanlagen regeln.

Mit Hilfe eines digitalen Zwillings des Verteilnetztes können Energiedaten in Echtzeit überwacht, gesteuert sowie intelligente Berechnungen durchgeführt werden. Letztlich erfolgt eine individuelle Konzeption auf Grundlage von felderprobten Bestandteilen, bevor der gesamtheitliche Ansatz in die bestehende Energieinfrastruktur integriert wird.