Digitale Messtechnik für das Smart Grid im Nieder­spannungs­netz

Die verstärkte Einspeisung erneuerbarer Energien und die Zunahme des Strombedarfs verändern die Anforderungen an das Stromnetz. Um dieser Entwicklung gerecht zu werden, ist die Modernisierung der Netzinfrastruktur wichtig und dazu gehört die Digitalisierung der Netze.

Insbesondere die Niederspannungsmesstechnik ist dabei eine Herausforderung. Die FF-U 2.0-Architektur erfordert eine Unterstützung von modernen Kommunikationsprotokollen wie z.B. MQTT und EST. Die am Markt verfügbaren Geräte sprechen vielfach mit „veralteten“ Protokollen aus der Automatisierungswelt wie z.B. Modbus und besitzen unzureichende Management-Funktionalitäten und fehlende integrierte Sicherheitsfunktionen (z.B. verschlüsselte Datenübertragung).

Ein Baustein zum sicheren Betreiben und Vermeiden von Ausfällen ist die Überwachung der Power Quality mit DEHNrecord SD. Dessen Flexibilität und die Einhaltung aller innovativen, technischen wie auch sicherheitsrelevanten Standards erlaubt, zur Überwachung intelligenter Niederspannungsnetze, die Einbindung in die ganzheitliche Systemarchitektur der Netze BW. Das Messgerät kann bereits heute die Anforderungen aus dem Netze BW-Standard erfüllen. Es ist damit ein wichtiger Baustein in der Transformation des Stromnetzes hin zu einem Smart Grid.

Das multifunktionale Mess- und Analysegerät DEHNrecord SD misst und analysiert die Spannungsqualität mit einer Messgenauigkeit nach EN 61000-4-30, Klasse A. Ereignismeldungen bei Grenzwertverletzungen werden auf Basis der Norm EN 50160 durchgeführt, welche für die Merkmale der Spannung im öffentlichen Netz steht.

Durch eine dezentrale Datenverarbeitung am Gerät (Edge Computing) kann eine Vielzahl an Messdaten schnellstmöglich erfasst und aufbereitet werden.

Besonderes Augenmerk wurde auf die Sicherheitsanforderungen des Kommunikationsweges gelegt. Um die sogenannten Telemetriedaten (Messwerte) sicher zu transportieren, basiert das Transportprotokoll auf dem Netzwerkprotokoll MQTT 5. Hierbei muss das DEHNrecord SD eine besondere Authentifizierungskette durchlaufen, um die Daten nach den vorgegebenen Sicherheitsstandards übermitteln zu können.