Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und
Energiesystemtechnik
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beeDIP: Datenintegration und Pilotsysteme für die Netzbetriebsführung

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Integration innovativer Lösungen in produktive Systemeumgebungen

Im Allgemeinen ist die Erweiterung von Software im Energieumfeld (z.B. SCADA Systeme) aufwendig und kostspielig. Die Erweiterungen benötigen oft unterschiedliche Daten aus verschiedenen Quellen (z.B. Messungen, Topologie Informationen, Stammdaten) und die Integration neuer Module war bisher meist allein dem Leitsystemanbieter vorbehalten.

Dank der Betriebsführungs- und Energiemanagement Datenintegrationsplattform (beeDIP) des Fraunhofer IEE ist es nun einfach möglich Leitwarten um externe Komponenten zu erweitern, Daten und Algorithmen zu integrieren und Betriebsführungen zu testen, ohne den stabilen Betrieb zu gefährden.

Dabei kann es sich um Lösungen von Drittanbietern oder individuellen Entwicklungen zur Unterstützung der Netzbetriebsführung oder der Zusammenführung von Daten aus unterschiedlichsten Quellen handeln (z.B. GIS, SCADA, SAP).

Die Systemplattform basiert auf einer modular aufgebauten Softwareplattform, die über standardisierte Schnittstellen an bestehende Systeme und Leitwarten angebunden werden kann.

Die Vorteile im Überblick

  • Störungsfreie Integration über standardisierte Schnittstellen (z.B. CIM CGMES, TASE.2)
  • Integration von verschiedenen Datenquellen (CIM, IEC 61850, SAP..) über zur Verfügung stehende Tools und Anwendungen
  • Modular und schnell erweiterbar um neue Funktionen
  • Vielzahl an zur Verfügung stehenden Modulen für die Netzberechnung und  -analyse (z.B. State Estimation, Ausfallrechnung, OPF)

beeDIP: Systemschaubild
© Fraunhofer IEE
beeDIP: Systemschaubild

Bestehende Systeme – wie z.B. Leitwarten – sind allzu oft in sich abgeschlossen und von außen schwer zugreifbar. Softwarelösungen z.B. für eine bessere Integration von erneuerbaren Erzeugern in das Stromnetz, sind oft dem Hersteller der Leitwarte überlassen.

Die in beeDIP verwendeten Technologien wurden ausgewählt und integriert, um Netzberechnungen und –analysen sowie Datenintegration optimal zu betreiben und eine geeignete Umgebungen zu schaffen, die Daten und Lösungen anderer Anbietern und bestehender Systeme und Umgebungen zu integrieren.  

Hierbei wurde besonderer Wert darauf gelegt, dass beeDIP Freiheiten im Zugriff auf bestehende Informationen und Daten schafft, ohne dass es nötig ist Veränderungen an den Leitsystemen vorzunehmen. So ist sichergestellt, dass ein reibungsfreier Betrieb gewährleistet ist und gleichzeitig existierende Informationen und Daten der Leitsysteme genutzt werden können.

 

Aufbau

beeDIP, die Systemplattform für Datenintegration und Pilotsysteme vereint zwei Produktbereiche in sich:

  1. Datenintegrationsservice
  2. Netzanalyse- und betriebs Toolbox

Durch das Zusammenspiel dieser beiden Bereiche lassen sich vorhandene Systeme über standardisierte Schnittstellen erweitern und Datenquellen miteinander in Beziehung  setzen, um weiterführende Nutzen zu generieren.

Das Deployment und die horizontale Skalierung (z.B. rechenintensive Optimierungen) erfolgt mit Hilfe von Dockern und diese können z.B. in einem Kubernetes Cluster bereitgestellt werden.

Datenintegrations-
service

Um das Zusammenführen von Daten unterschiedlicher Quellen zu ermöglichen, werden diverse standardisierte Schnittstellen und Integration proprietärer Datenformate angeboten.

  • CIM Im/Export
  • IEC 61850 Im/Export
  • IEC 104 Im/Export
  • TASE.2 Import
  • Überführung proprietärer Datenmodelle in Standardisierte

Die importierten Daten werden intern als CIM CGMES Objekte in dedizierten Datenbanken gespeichert und über REST und Kafka Abfragen zusammengeführt. Die integrierten Daten können so von den Funktionen und Modulen genutzt oder als CIM CGMES exportiert werden.

 

Netztoolbox

Die Systemplattform verfügt bereits über ein breites Spektrum an Funktionen zur Unterstützung des Netzbetriebes, wie z.B.:

  • Topologieanalyse
  • State Estimation (ANN & WLS)
  • Ausfallrechnung
  • Kurzschlussrechnung
  • Optimal Power Flow
  • Vorrausschauende Netzberechnung.

Durch den modularen Aufbau und der internen Verwendung von REST, Kafka und CIM lassen sich die vorhandenen Funktionen um neue Anwendungen und Forschungsergebnisse einheitlich erweitern. Somit hat man die Möglichkeit eigene Funktionen in die Systemlandschaft zu integrieren.

Leistungen und Angebote

Die beständige Weiterentwicklung und Erweiterung der Systemplattform bietet ihren Nutzern Zugang zu innovativen Lösungen und Leistungen, die die zukunftsweisende Weiterentwicklung der eigenen Systeme sichern.

Erweiterung von
Leitsystemen

  • Neuartige Funktionen für die Leitwarte (z.B. Blindleistungsoptimierung, vorrausschauende Netzberechnung)
  • Herstellerunabhängige Integration von Drittanbieterlösungen
  • Anbindung über Standard Exportfunktionen (kein Eingriff in bestehende Systeme)
  • Testen und Simulation der innovativen Erweiterungen

Service und
Support

  • Anwenderfragen
  • Support
  • Vor Ort Installation
  • Integration Ihrer Module (z.B. Ergebnisse auf Forschungsprojekten oder Auftragsarbeiten)

Nutzerschulungen und Beratung

  • Anbindung und Betrieb
  • Integration eigener Module
  • Konfiguration von Datenintegrationen

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