Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom mbH

Mehr Transparenz im Netz dank Niederspannungsmonitoring

Der Kunde

Die Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom mbH - kurz MITNETZ STROM - ist als größter regionaler Verteilnetzbetreiber in Ostdeutschland für Planung, Betrieb und Vermarktung des Stromnetzes verantwortlich. Das Netzgebiet der MITNETZ STROM umfasst eine Fläche von 30.804 km² in den vier Netzregionen Brandenburg, Sachsen-Anhalt, Süd-Sachsen und West-Sachsen und versorgt damit rund 2,3 Mio. Menschen in der Region mit Strom. Für das Unternehmen steht dabei eine zuverlässige, wirtschaftliche und umweltfreundliche Energieversorgung von Haushalten, Unternehmen und kommunalen Partnern durch sein Netz an oberster Stelle.

Die Herausforderung

Damit der wachsende Anteil von Elektromobilen auf unseren Straßen weiterhin Fahrt aufnehmen kann, braucht es ausreichend Ladeinfrastruktur und damit verbunden eine erfolgreiche Integration in unsere Stromnetze. Ein detailliertes Monitoring von Stromnetzkomponenten- und Segmenten im Niederspannungsbereich findet jedoch derzeit noch nicht flächendeckend statt. Der Verteilnetzbetreiber steht daher vor der Herausforderung, sein eigenes Netz zu überwachen und eine kosteneffiziente Erfassung aller relevanten Messgrößen aus den Abgängen der Niederspannung zu etablieren, um die Netzstabilität zu garantieren.

Dafür ist es notwendig, Messwerte wie Stromstärke und Spannung zu erfassen und diese in variablen Zeitintervallen (bspw. Minutenwerte) zu übertragen. Diese erfassten Werte können unter Berücksichtigung aller Vorgaben der DSGVO in ein skalierbares Cloudsystem übertragen werden. Zudem muss der Datenzugriff von verschiedenen Endgeräten koordiniert und die Konfiguration via Fernzugriff ermöglicht werden.

Die Lösung

Für die Umsetzung des Monitorings hat Robotron das NiSMo-Hardware-Bundle zusammengestellt, das aus Edge -Gateways von Moxa inklusive kosteneffizienter Mess-Hardware und der RoboGate-Softwarekomponente von Robotron besteht. Datenaufnahme, Verarbeitung und Anzeige erfolgen mittels zugehöriger Azure-native Solution und unter Nutzung von PaaS-Komponenten wie Azure IoT-Hub und Azure Data Explorer. Die Messdaten werden dabei per MQTT via LTE an den Azure IoT-Hub übermittelt.

Ein browserbasiertes Dashboard zeigt Messwerte wie Stromstärke, Spannung, Frequenz, Wirkleistung oder Blindleistung und visualisiert die Informationen und Ergebnisse z.B. als phasenweise Darstellung von Zeitreihen und Heatmaps. Das Benachrichtigungsmodul dient der Erkennung von Messwertanomalien mit nachgelagerter E-Mail-Benachrichtigung. Insgesamt werden 20 Ortsnetzstationen mit Gateways ausgerüstet. Diese liefern daten- und damit kosteneffizient eine Gesamtsumme von knapp 150.000 Messwerten je Stunde.

Der Nutzen

NiSMo sammelt und zeigt alle relevanten Daten aus der Niederspannungsebene an und ermöglicht damit, den Zustand des Niederspannungsabgangs auf einen Blick zu beurteilen. Mit dem kontinuierlichen Monitoring hat der Verteilnetzbetreiber nun beste Voraussetzungen für die Einhaltung des Spannungsbandes am Netzanschlusspunkt oder die Vermeidung von Kabel- und Trafoüberlastungen. Darüber hinaus wurde mit dem Projekt eine Blaupause geschaffen, die ohne großen Mehraufwand für einen Massenrollout auf das gesamte Netzgebiet der MITNETZ STROM geeignet ist.

"Das Monitoring unseres Niederspannungsnetzes ist ein wesentlicher Baustein für die zukünftige Gewährleistung der Netzstabilität. Vor allem der kombinierte Einsatz der Hardware-Bundles mit der nativen Cloud-Software von Robotron bietet einen erheblichen Mehrwert für die erfolgreiche und schnelle Realisierung eines solchen Projektes und stellt einen wichtigen Baustein für das planwertbasierte Koordinieren von Ladevorgängen mit unserer NetzFlex-Reservierungslogik dar. Durch die Optimierung der Ladevorgänge gelingt es uns, mehr Strom durch bestehende Netze zu transportieren."

Steve Bahn, Projektleiter/Product Owner NetzFlex, MITNETZ STROM

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