Projektbeispiel: Smarte Ortsnetz-Trafos mit LoRaWAN-Vernetzung

Wir machen Verteilnetzstationen „smart“! Mit unserem Partnern Acal BFi (München), Comtac und EPS Energy haben wir eine Komplettlösung zur Digitalisierung von Ortsnetz-Trafostationen, so genannte Netztrafo-Nodes (NTN) entwickelt. Für die Stadtwerke München (SWM) wurden in 2019 in einer ersten Pilotphase eine intelligente Überwachung der ersten 50 (von insgesamt 5.000) Trafostationen in das Internet der Dinge (IoT) eingebracht. Hiermit verfügen die SWM über völlig neue Möglichkeiten für die Beurteilung des Netzzustandes, die Früherkennung von Fehlerzuständen und die Analyse von Netzausfallursachen.

Die nun „smarten“ Trafostationen bieten zahlreiche Möglichkeiten zur Überwachung, Alarmierung und Steuerung. Gemessen werden primär die Spannung (Messung 3-phaisg. 230 V) und die Stromstärke auf vier Kanälen (über Rogowskispulen bis zu 3200 A RMS). Weitere Parameter der Überwachung sind Temperatur, Türzustand und Kurzschlusserkennung. Durch Ein-/Ausgänge und Anschlussmöglichkeiten für Netzanalysegeräten ist die Architektur zukunftssicher für Smart-Grid-Funktionen vorbereitet. Die Datenanbindung der Stationen erfolgt per Funk über LoRaWAN. Hiermit ist eine Vernetzung besonders kostengünstig und unter Wahrung eines hohen Sicherheitsstandards möglich.  

Eine modulare Erweiterung unseres Energiemanagementsystems enerchart aggregiert und analysiert die Daten der Trafostationen und bindet diese in ein ganzheitliches Energiemanagement ein. In einer übersichtlichen Kartendarstellung sind alle Stationen und Trafo-Ringe benutzerfreundlich visualisiert. Ereignisse wie Störungen werden exponiert hervorgehoben, Alarmmeldung werden umgehend erzeugt und einfache Aktoren (z.B. Rücksetzung der Kurzschlussabschaltungen) können automatisch ausgelöst werden. Die Daten aller Trafostationen können hierbei in dem enerchart-typischen Komfort weitergehend analysiert, aufbereitet und präsentiert werden. Mit dieser Umsetzung belegt enerchart seine Eignung als ideale Plattform für individuelle Smart-City-Applikationen. Das Standardsystem enerchart bleibt Update-fähig und kann um weitere Smart-City-Module für beliebige Applikationen (zum Beispiel Umweltmessungen) erweitert werden. Mit diesem Prinzip können wir hoch-individualisierte und auf die tatsächlichen Aufgaben reduzierte Plattformen anbieten und trotzdem auf ein bewährtes Standardsystem zurückgreifen.