Effiziente Einbindung von Windkraftwerken in Verbundnetze

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Bachmann electronic GmbH

Falls diese außerhalb der festgelegten Grenzen liegen, müssen die Anlagen nötigenfalls sicher vom Netz getrennt werden. Umgekehrt sind bei der Wiederzuschaltung der Generatoren an das Netz die Rückwirkungen auf die Windkraftanlage, zum Beispiel auf den Triebstrang aufgrund von Fehlsynchronisation, zu vermeiden.

Diese Regelungsfunktionen werden zum einen vom Bachmann-M1-Automatisierungssystem in der Windkraftanlage selbst, zum anderen von der Betriebsführung des Verbundnetzes wahrgenommen. In der Regel weit vom Erzeugungspunkt entfernt angesiedelte Leitwarten steuern und überwachen das Übertragungsnetz und regeln die Durchleitung der angemeldeten elektrischen Energie. Für den Betrieb eines stabilen europäischen Verbundnetzes ist deshalb eine standardisierte Kommunikation über Landesgrenzen und über alle Hersteller hinweg erforderlich.

Standard-Fernwirkprotokolle im konventionellen Kraftwerk

In der konventionellen Kraftwerkstechnik und in der Bedienung von Umspannwerken und Schaltzentralen werden dazu schon seit langer Zeit Fernwirkprotokolle eingesetzt, die die logische Verknüpfung von Geräten unterschiedlicher Hersteller ermöglichen. Seit 1995 existiert mit dem Standard IEC 61850 ein Protokoll, das nicht nur die Datenübertragung über Ethernet beschreibt, sondern das auch die Daten selbst festlegt.

Die real anzutreffenden Teile einer Anlage, wie Transformatoren, Schalter und andere, werden im Standard modelliert, und es wird klar festgelegt, welche Daten und Merkmale dieser Anlagenteile in welcher Form dargestellt werden und wie die entsprechenden Variablen heißen müssen. Diese Datenmodellierung und Namensgebung wird von jedem normkonformen Gerät bis hinauf zur Substation (zum Beispiel ein Umspannwerk) übernommen. Somit hat jeder Leitstand im Ethernet-Netzwerk auf jedes Gerät einen einheitlichen Zugriff.

Normengruppe IEC 61850 für Windenergie-Anwendungen erweitert

Weil für die Windkraft zusätzliche Bedingungen, Datenobjekte und Zugriffsdienste notwendig waren, wurde auf Basis der IEC 61850 die Windkraft-Norm IEC 61400 erweitert. Es wurde die Normengruppe IEC 61400-25 eingeführt, die entsprechende Spezialisierungen und Erweiterungen beschreibt.

Der Unterschied zwischen IEC 61850 und IEC 61400-25 liegt im Wesentlichen darin, welche Daten verfügbar sind und mit welchen Diensten diese Daten bearbeitet werden können. Beide Normen bieten aber die Möglichkeit, diese Dienste auf unterschiedliche Transportschichten abzubilden.

Bachmann hat sich für das MMS-Protokoll entschieden. MMS steht für Manufacturing Messaging Specification und ist in der Norm IEC 9506 beschrieben. Dieses Protokoll wurde gewählt, weil MMS die beste Abdeckung der abstrakten Dienste aus IEC 61850 und IEC 61400-25 bietet.

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