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  6. Datenkommunikation für Smart Grids Datenkommunikation für Smart Grids

Datenkommunikation für Smart Grids Hochzuverlässige und kosteneffektive Kommunikation zwischen den Elementen des elektrischen Verteilnetzes

Datenkommunikation ist ein wesentlicher Faktor um die Herausforderungen für das Stromnetz infolge wachsender volatiler und verteilter Stromeinspeisung intelligent zu adressieren.

Die zunehmende volatile und dezentrale Einspeisung belastet weltweit die Stromnetze. Dies erfordert die Verbreitung von Verfahren für die Überwachung, den Schutz und die Automation (Monitoring, Protection, Automation – MPA) in die Mittelspannungsnetze. Für die Regelungen dieser Komponenten in einem Smart Grid spielt der Datenaustausch eine wesentliche Rolle, wie z.B. für

  • Messgeräte und Sensoren zur Überwachung und Kontrolle von Strom- und Spannungswerten
  • Aktuatoren wie Einspeise- oder Abgangsschalter, z.B. bei Grenzwertüberschreitungen
  • Steuerungs- und Schaltungskomponenten.

Dafür braucht es Kommunikationssysteme, die einerseits die Kommunikationsanforderungen der Applikationen erfüllen, andererseits aber auch sehr kosteneffektiv sein müssen.

Weltweit sind verschiedene Kommunikationstechnologien und -standards in Diskussion, im Test oder bereits im Einsatz, die oft auf dem kostenintensiven Aufbau eines dedizierten Datennetzes parallel zum Stromnetz basieren.

Power Line Communication (PLC) ist heute weitverbreitet für die Kommunikation zwischen den Elementen des Verteilnetzes (Mittel- und Niederspannungsnetz). Dabei werden die Daten über die bestehenden Stromkabel übertragen. Die Vorteile von PLC gegenüber anderen Kommunikationstechnologien sind:

Kosteneffektivität - ein separates Datennetz inkl. aller Zusatzkosten durch Telecoms  wird weitgehend eingespart:

  • Die kostenintensive Verlegung von Datenkabeln (DSL, Fiber) oder die Installation von Antennen (GPRS, UMTS, LTE) werden vermieden.
  • Die Anzahl der notwendigen Verbindungen ins Wide Area Network (WAN) wird reduziert.

Unabhängigkeit der Netzbetreiber

  • Ihr bestehendes Asset elektrisches Verteilnetz wird für die Kommunikation wiederverwendet und aufgewertet.
  • Die Smartifizierung ihres Grids bleibt unter ihrer Kontrolle und Abhängigkeiten von Telecom-Firmen werden vermieden.

Das CC ISN verfügt über vertieftes Knowhow betr. der Leistungsfähigkeit und Eignung von unterschiedlichen Kommunikationstechnologien für Smart Grids und arbeitet mit nationalen und internationalen Netzbetreibern und Komponentenherstellern zusammen. Die Forschung konzentriert sich auf die PLUS Power Line Data BUS Technologie-Plattform für den Einsatz in den Smart Grid Produkten und Systemen der Wirtschaftspartner.

 

Heute übliches Smart Grid System

PLUS basiertes Smart Grid System

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Publikationen

  • Stromnetz-Monitoring gelingt via Stromnetz

    (1.9 MB) .PDF 

  • A Comprehensive Survey on Phasor Measurement Unit Application in Distribution Systems

  • Precise Time Synchronization of Phasor Measurement Units with Broadband Power Line Communications

  • Complete MV-BPL Communications Solution For Large AMI and Grid Automation Deployments

  • Broadband Power Line Communication in Verteilnetzen - Eine zuverlässige und kosteneffiziente Technologie

  • Channel Modelling and Channel Selection for Broadband PLC on Medium Voltage Overhead and Underground Lines

    (33.7 KB) .PDF 

  • Breitbandige Power-Line-Kommunikation im Smart Grid

    (516.4 KB) .PDF 

  • Challenges of Broadband PLC for Medium Voltage Smart Grid Applications

    (171.1 KB) .PDF 

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Projekte

  • «Smart Grid Multi-Service Communication Network Pilot», zusammen mit Zaphiro Technologies und BKW Energie AG, unterstützt vom Bundesamt für Energie

  • “Mission- & Time Critical Medium Voltage Broadband Power Line Communications für Synchrophasor-Applikationen im Verteilnetz”, unterstützt vom Bundesamt für Energie

  • “Präzise Zeitsynchronisation von Phasor Measurement Units mit Broadband Power Line Communications”, unterstützt vom Bundesamt für Energie

  • “Narrowband Power Line Communication for In-Building Data Networks”, mit Energie Pool Schweiz AG, unterstützt von KTI

  • “Optimaler Mix von Kommunikationstechnologien für die Fernauslesung von Smart Metern”, mit BKW Energie AG

  • "Dynamische Reduktion der elektromagnetischen Emissionen von PLC", mit Ormazabal-Current und BKW Energie AG, unterstützt vom Forschungsfond Aargau

    (33.7 KB) .PDF 

  • "Broadband Power Line Communication over Over Head Wires", mit Ormazabal-Current und BKW Energie AG, unterstützt von KTI

    (33.7 KB) .PDF 

  • "Smart Broadband Power Line Topology Protocol SBPL-ToP", mit Ormazabal und unterstützt von KTI (Kommission für Technologie und Innovation)

    (397.3 KB) .PDF 

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