Modbus RTU zu IEC 60870-5-104 oder MQTT über 4G LTE

Verteilnetzbetreiber müssen aufgrund der Integration von dezentralen Energieressourcen und Elektromobilität, auf Veränderungen in ihren Nieder- und Mittelspannungsnetzen reagieren. Eine Kapazitätserweiterung gelingt durch Investitionen in den Netzausbau. Nichtsdestotrotz erfordern andere Auswirkungen wie Lastschwankungen und wechselnde Stromflussrichtung Investitionen in intelligente und digitale Lösungen.

Aus diesem Grund müssen die Ortsnetzstationen und Ring Main Units (RMU) innerhalb des Verteilnetzes smart werden. In den Mittelspannungsschaltanlagen und auf der Niederspannungsseite findet man häufig Strom- und Spannungswandler mit geringer Leistung, um Daten aus den Anlagen zu erhalten. Diese Sensoren sind in der Regel über eine analoge Verbindung mit einem Kurzschlussanzeiger verbunden. Diese Umspannwerksüberwachung wird bereits eingesetzt, um eine schnellere Fehlerlokalisierung zu erreichen und damit die Verfügbarkeit zu erhöhen. Aufgrund der Reisezeit und der Identifizierung des Fehlers, liegen die Ausfallzeiten im Stundenbereich.

Mittelspannung und Niederspannung

Auf der Mittelspannungsseite werden durch intelligente Kurzschlussanzeiger und Sensoren die Mittelspannungsschaltanlagen zu Datenlieferanten, um den Zustand des Verteilnetzes jederzeit transparent zu machen.

Auf der Niederspannungsseite spielt die Leistungsüberwachung eine wichtige Rolle. Es sorgt für mehr Transparenz über alle Energiedaten zur Überwachung und Steuerung.

Aufgrund dieser Anforderungen werden intelligentere, kosteneffiziente Lösungen mit Fernanbindung und -steuerung benötigt. In vielen Fällen sind nur einfache, zuverlässige Kurzschlussanzeiger mit einer simplen RS-485-Schnittstelle und Modbus RTU installiert oder in Planung, um Kosten zu sparen.

Eine IoT-Anbindung ermöglicht es die Anlage zu digitalisieren und Daten über IEC 60870-5-104 in ein SCADA-System zu integrieren. Weiterhin lassen sich alle Daten in ein Cloud-System übermitteln, um Anlagen, Stromqualitätsprobleme, Netzanomalien und Ausfälle zu analysieren.

Verbindung der Sensoren

Um die Sensordaten der Kurzschlussanzeiger oder Zähler zentral zu nutzen, müssen die Daten über Modbus RTU oder TCP ausgelesen und in ein Northbound-Protokoll konvertiert werden. SCADA-Systeme verwenden üblicherweise IEC 60870-5-104. Für Cloud-basierte Systeme wie den Azure IoT Hub oder AWS IoT ist MQTT die Hauptanforderung.

Der TK602L Industrie 4G LTE Router kann die Sensordaten des Störmelders erfassen und in die entsprechenden Protokolle umwandeln. Es ist möglich, sich mit einer zentralen SCADA über IEC 104 zu verbinden und gleichzeitig die Daten über MQTT an ein Cloud-System zu senden. Das platzsparende Gehäuse und die DIN-Hutschienenmontage ermöglichen es, den TK602L einfach in einer kompakten Unterstation zu installieren.

Datenübertragung über Modbus RTU nach IEC 60870-5-104

 

Welotec VPN Security Suite

Für den Betrieb im großen Maßstab kann der TK602L in Kombination mit dem SmartEMS Management- und Rollout-Tool für einen problemlosen Betrieb eingesetzt werden. Mit der VPN Security Suite kann ein sicheres verteiltes und vollautomatisches VPN-Netzwerk innerhalb des Verteilnetzes aufgebaut werden.

Weitere Informationen rund um die Lösung finden Sie in unserem Online Event, das wir gemeinsam mit unserem Partner Greenwood Power gehostet haben.