Digital Substation Unterstationen werden digitalisiert

Die Digitalisierung macht auch nicht halt im Bereich der Energieversorgung und dringt immer tiefer bis zu den Komponenten der Primärtechnik ein. Bei diesen neuen Lösungen und Konzepten werden sämtliche Messwerte und Signale bereits an deren Ursprung mit sogenannten Merging Units digitalisiert und mittels IEC61850 Protokoll an die Leittechnik- und Schutzgeräte übertragen. Die äusserst flexiblen Systeme steigern die Effizienz, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit der Stromversorgungssystemen.

Auch die Knobel Engineering Kandertal GmbH wagt sich an diese neuen und noch wenig bekannten Lösungen. «Wir sind in Island dran die erste «Digital Substation» bald in Betrieb zu nehmen. So zusagen ein Meilenstein in unserer Tätigkeit in der Hoch- und Mittelspannung» meint Martin Knobel, Geschäftsführer von kek. «Die neusten Leittechnik- und Schutzsysteme bietet komplett neue Ansätze zum effizienten Schutz und Betrieb einer Unterstation.» erklärt Knobel.

Der Systemaufbau sowie die komplexe Programmierung erfolgten bei uns in der Technik am Firmenstandort in Frutigen. Dabei wurde auch eine erste Vorprüfung sämtlicher Signale durchgeführt.

Der anschliessende Schaltschrankbau mit der Integration sämtliche vorgeprüfter Leittechnik-, Schutz- und Kommunikationskomponenten erfolgte durch einen externen Partner.

Mitte Juli wurden die vorbereiteten Schaltschränke verpackt und nach Island geschickt. Vor Ort werden unsere Ingenieure und Techniker die Anlage dann zusammen mit dem Kunden definitiv in Betrieb nehmen.

Bei einer Digital Substation entfällt ein Grossteil der bisher nötigen Steuerkabel und viele Signale lassen sich bereits in der Werkstatt fast wie im Endzustand prüfen. Dadurch verringern sich die Präsenzzeiten auf den Anlagen, was speziell für Projekte im Ausland ein grosser Vorteil für uns ist. Zudem wird bis zu 80 Prozent weniger Kupfer verbaut und der Platzbedarf der gesamten Schaltanlage und des Relaisraums wird um mehr als die Hälfte reduziert. Diese neue Variante einer Unterstation ermöglicht eine sichere Arbeitsumgebung sowie die Wartungskosten zu senken.

Die Digitalisierung kennt man bis jetzt primär aus dem industriellen Bereich. Diese Erfahrungen helfen die neuen Möglichkeiten nun ebenfalls in der Energieversorgung einzusetzen. Der Einsatz Ethernet basierter Kommunikation hilft, die Primärtechnik (Schaltanlagen, Messwandler oder Sensoren und Transformatoren) direkt mit der intelligenten Sekundärtechnik (digitale Schutzgeräte und Automatisierungskomponenten) zu verbinden. Durch den Standard IEC61850 soll auch der gemischte Einsatz von Geräten verschiedener Hersteller gewährleistet werden. Unser System für die Station in Island besteht aus Komponenten der Hersteller ABB, Siemens, Schweitzer Engineering Laboratories sowie Zenon.

Diese neue Form von Unterstationen hat den Vorteil, dass sich die Systeme während dem gesamten Lebenszyklus einer Unterstation stetig an die aktuellen Kundenbedürfnisse anpassen lassen, ohne dass grössere Umbauten nötig sind. Dadurch können die Anlagen auf dem aktuellen Stand der Technik gehalten und das Risiko von Ausfällen minimiert werden. Auch die Lebenszykluskosten lassen sich dadurch optimieren.

«Es ist erst der Beginn der digitalen Unterstationen. Wir arbeiten stetig weiter an diesen neuen Technologien und Entwicklungen und es werden sich neue Möglichkeiten ergeben, um die Energieversorgung noch effizienter und sicherer zu machen» so Knobel zum Schluss.