Virtualisierung in Umspannwerken

Steigender Rechenbedarf in Umspannwerken

In modernen Umspannwerken werden durch eine steigende Anzahl an Feldgeräten und Automationskomponenten und einen höheren Automatisierungsgrad immer mehr Computer benötigt. Kommunikationskomponenten und Bedienterminals (HMI) sowie SCADA-Systeme benötigen eine Hardware, die strengen Anforderungen gerecht wird um einen sicheren Betrieb der Umspannwerksumgebung zu gewährleisten. In vielen Umspannwerken sind für jede Einzelfunktion separate Computer wie kleine Embedded Rechner aber auch 19“ Station Computer zu finden.
Durch Virtualisierung können viele Systeme auf eine Plattform untergebracht werden. Auch der Aufbau von redundanten Systemen wird einfacher. Die Virtualisierung kommt ursprünglich aus dem Bereich der großen IT-Rechenzentren und abstrahiert IT-Ressourcen durch das Einfügen einer zusätzlichen Ebene zwischen Anwendung und Hardware. Dadurch ist es möglich, Services, Betriebssysteme oder Hardware zu emulieren und virtuell bereitzustellen. Für den Anwender verhält sich das virtuelle Objekt wie ein dediziertes Hard- oder Softwareobjekt.

Virtualisierung von Anwendungen in Umspannwerken

In Umspannwerken gibt es typischerweise die folgenden Anwendungen, die einen spezifischen Bedarf an Rechenleistung haben und unterschiedliche Anforderungen an Betriebssysteme oder Hardwareressourcen:

  • Intelligente Bedienterminals (HMIs)
  • Authentifizierungsserver mit Lightweight Directory Access Protocol LDAP und RADIUS Protokoll
  • Arbeitsplätze für Wartungstechniker oder Bedienpersonal
  • Datenbanken für historische Daten zur Analyse und Monitoring
  • Kommunikationsgateways und Datenkonzentratoren
  • SCADA Systeme für Monitoring und Steuerung
  • Andere Automatisierungseinrichtungen, PQ-Management usw.

Virtualisierung in Umspannwerken

Diese Anwendungen werden in vielen Umspannwerken auf einzelnen Computern betrieben. Das zieht aber einen hohen Wartungsaufwand nach sich und ist auch aus Gründen der Systemredundanz nicht zu empfehlen. Jede Anwendung nutzt dabei eine auf sie abgestimmte Hardware, die jedoch einen single point of failure darstellt. Um jede Anwendung redundant auszubauen, müssten Unmengen an kleinen Controllern installiert werden, die alle für den etwaigen Austausch vorgehalten und gewartet werden müssen.

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