EDP Spain optimiert Stromverfügbarkeit und Reaktionszeit mit neuer Netzwerkarchitektur

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Kunde

Mehr als 1,5 Millionen Menschen in ganz Spanien vertrauen auf die Energieversorgung durch EDP Spain, eine Tochtergesellschaft des multinationalen Konzerns EDP und ein auf Stromerzeugung und -verteilung spezialisierter Energieversorger.

Als Teil von EDP Spain verwaltet E-REDES ein Netz von mehr als 20.000 km Freileitungen und unterirdischen Stromleitungen, 149 Umspannwerken und 6.700 Niederspannungsstationen (Sekundärtransformatoren), die Strom an mehr als 650.000 Industrie- und Privatkunden liefern.

Das Unternehmen nutzt das intelligente Versorgungsnetz und die Digitalisierung, um die Qualität der gelieferten Elektrizität zu verbessern. Zudem implementiert E-REDES fortschrittliche digitale Kommunikationstechnologien und intelligente Geräte, die die Überwachung und Steuerung elektrischer Anlagen und die Fernverwaltung von Netzwerken ermöglichen, um Ausfallzeiten zu vermeiden.

Das Unternehmen hat sich dadurch zu einem der besten Stromversorger Spaniens in Bezug auf Servicequalität und Kundenzufriedenheit entwickelt.

​​​​​​​Die Herausforderung

Der Energiesektor befindet sich weltweit im Wandel, wird immer intelligenter und setzt verstärkt auf digitale Technologien, um die Abläufe zu verbessern.

Verteilersystembetreiber wie E-REDES müssen nicht nur einen massiven Anstieg der von intelligenten elektronischen Geräten (IEDs) stammenden Daten bewältigen, die Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetze überwachen, sondern auch die IT/OT-Konvergenz voranbringen, um Datensilos zu beseitigen und die Analysemöglichkeiten zu verbessern.

Die SCADA-Systeme der nächsten Generation werden auch flexibler, skalierbarer und intelligenter, da sie zur Verbesserung der Effizienz mit Verteilungsmanagement, Ausfallmanagement, Marktmanagement und geografischen Informationssystemen zusammenarbeiten.

Wie viele Energieversorger wollte auch E-REDES mit diesen Veränderungen Schritt halten, um seine Kunden besser bedienen zu können. Dafür war eine Netzinfrastrukturlösung erforderlich, die die Interoperabilität verbessert, den Fernbetrieb und die Echtzeitüberwachung unterstützt. Auf diese Weise sollte die Stromverfügbarkeit verbessert und die Effizienz durch datengestützte Entscheidungen gesteigert werden.

E-REDES benötigte außerdem eine Netzwerkinfrastruktur, die den Einsatz fortschrittlicher Fehlerdiagnose-Technologien ermöglichte, um Wartungs- und Reparaturzeiten zu verkürzen. Bei Störungen mussten die Mitarbeiter zu den Umspannwerken an beiden Enden einer Stromleitung fahren, um die IED-Register herunterzuladen, Berechnungen durchzuführen und den Abschnitt mit der Störung zu bearbeiten. In einigen Fällen folgten die Mitarbeiter den Stromleitungen manuell, um die Fehlerstellen zu finden und mit der Reparatur der Infrastruktur zu beginnen. Das Versorgungsunternehmen wollte diesen Prozess optimieren und den Zeitaufwand des Wartungspersonals für diese Aufgaben verringern, um so die Verfügbarkeit des Stromnetzes zu verbessern.

Entdeckung

Zwar hatte das Versorgungsunternehmen bestimmte Leistungsziele vor Augen, benötigte jedoch eine Anleitung, wie diese zu erreichen waren. Das Team von E-REDES benötigte Beratung bei der Aufrüstung und Gestaltung des Netzwerks, bei der Auswahl der Produkte für den Aufbau des benötigten Systems und bei der Verbindung und Konfiguration der ausgewählten Produkte zur Einrichtung der passenden Netzwerkarchitekturen.

Da viele seiner Wettbewerber bei der Installation von Versorgungsnetzwerken bereits mit Belden und Hirschmann (einer Marke von Belden) zusammenarbeiten, war E-REDES mit der Kompetenz und den technischen Möglichkeiten von Belden vertraut. Zudem war das Unternehmen dafür bekannt, dass es Versorgungsunternehmen dabei hilft, die Digitalisierung zu beschleunigen und Verbesserungen in den Bereichen
Zuverlässigkeit, Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit zu erzielen.

Nachdem E-REDES mehr über das Konzept von Belden erfahren hatte, die digitale Reise einfacher, intelligenter und sicherer zu gestalten, und aufgrund der Erfahrung von Hirschmann mit Netzwerktopologien und den spezifischen Funktionalitäten, die für Versorgungsanwendungen erforderlich sind, entschied sich das Unternehmen für eine Partnerschaft mit Belden, um den nächsten Schritt auf dem Weg zur digitalen Transformation zu gehen. 

Die Lösung

Da sich Belden die Zeit genommen hat, sich genauer mit den Bedürfnissen, Problemen und Erwartungen von E-REDES zu befassen, konnte das Unternehmen sein Know-how einbringen und das Projekt von Anfang an zum Erfolg führen.

Experten des Customer Innovation Center von Belden halfen E-REDES bei der Umsetzung der Netzwerkanforderungen und -topologien, die das Unternehmen benötigte, um die heutigen Funktionen zu unterstützen, ohne künftiges Wachstumspotenzial einzuschränken.

Während der Design- und Konzeptphase des Projekts bot Belden individuelle Systemlösungen an, um die kurz- und langfristigen Ziele des Energieversorgers zu erreichen. Grundlage dafür waren die Erkenntnisse aus den ersten Gesprächen und Analysen. Bei der Auswahl der Lösungen wurden organisatorische, technische und ökologische Ziele berücksichtigt, ohne dabei den Kosten- und Zeitplan aus den Augen zu verlieren.

Nach der Auswahl einer Lösung führte das Team Machbarkeitsstudien durch und unterstützte E-REDES bei der Konfiguration und Erprobung verschiedener Architekturen, die in den Umspannwerken implementiert wurden. So konnte das Versorgungsunternehmen ein Netzwerk einrichten, das die Interoperabilität verbessert, den Fernbetrieb und die Echtzeitüberwachung unterstützt, die Stromverfügbarkeit erhöht, die Effizienz steigert und die Wartungszeiten und -risiken reduziert. Die Leistung wurde in der speziellen Umgebung des Versorgungsunternehmens validiert, und auf Grundlage der Ergebnisse der Machbarkeitsstudie wurden Anpassungen vorgenommen.

Das individuelle System von E-REDES integriert speziell für Versorgungsunternehmen entwickelte Ethernet-Switches und -Router von Hirschmann. Diese unterstützen PTP (Precision-Time-Protokoll gemäß IEEE-Norm 1588) und PRP (paralleles Redundanzprotokoll), um eine störungsfreie Wiederherstellung bei einem Ausfall der Netzwerkverbindung zu gewährleisten.

Alle Switches und Router verwenden dasselbe HiOS-Betriebssystem, wodurch sich der Zeitaufwand von E-REDES für die Einarbeitung, Unterstützung, Wartung und Gewährleistung der nahtlosen Kompatibilität zwischen den Geräten verringert. Alle Netzwerkelemente werden identifiziert, überwacht und konfiguriert, um über die HiVision-8-Netzwerkmanagement-Software einen Echtzeit-Einblick in Netzwerkstatus, Warnmeldungen und Änderungen zu erhalten.

Mit der neuen Netzwerkinfrastruktur war E-REDES in der Lage, ein fortschrittliches Fehlerdiagnosesystem zu implementieren, um Fehler an Stromleitungen mit zuverlässiger Genauigkeit zu identifizieren und die Fehlerbehebungszeit zu reduzieren. Die Daten von IED und Störschreibern werden jetzt automatisch abgerufen und in Echtzeit über PRP-Netzwerke mit PTP-Synchronisierung an das Datenverwaltungssystem des Störschreibers übertragen. So kann E-REDES zuverlässige und vertrauenswürdige Daten sammeln, auf deren Grundlage fundierte Entscheidungen getroffen werden können.

Das neue Kommunikationsnetzwerk, das die Verteilerstationen unterstützt, verbindet auch die Schutz- und Steuer-IED, die Stromzähler mit den RTU (Remote Terminal Units), das SCADA- und Verteilungsmanagementsystem im Verteilerzentrum und das zentralisierte Netzwerkverwaltungssystem. Dadurch werden getrennte Entwürfe vermieden und Daten aus verschiedenen Geschäftsbereichen zusammengeführt.

Die Ergebnisse

Mit der neuen Netzarchitektur profitiert E-REDES von vielen positiven Veränderungen, die den Zeit- und Kostenaufwand verringern und die Kundenzufriedenheit verbessern.

Zum einen hat das Versorgungsunternehmen die Zeit, die die Wartungsteams mit der Fehlersuche verbringen, drastisch reduziert. In der Vergangenheit hat das Personal durchschnittlich über zwei Stunden für die Lokalisierung einer Störung benötigt. Das neue System verkürzt die Reaktionszeit auf durchschnittlich 40 Minuten, so dass die Mitarbeiter die Stromversorgung der Kunden mehrere Stunden schneller wiederherstellen und Umsatzverluste vermeiden können.

Da Fehler nun aus der Ferne geortet werden können und weniger Zeit auf der Straße verloren geht, konnte das Versorgungsunternehmen auch die Reisekosten senken und die durch Reisen verursachten Kohlendioxidemissionen verringern sowie die Sicherheit der Mitarbeiter verbessern.

Durch die Einrichtung einer Netzwerkarchitektur, die eine erweiterte Fehlerortung unterstützt, hat sich auch die Verfügbarkeit des Netzwerks verbessert. Die Verfügbarkeit wird anhand der SAIDI- (System Average Interruption Duration Index) oder TIEPI-Kennzahlen (Interruption Time Equivalent to Installed Power) gemessen. Diese stellen die durchschnittliche Ausfalldauer pro Kunde dar und werden in Zeiteinheiten gemessen. Zur Bestätigung der Servicequalität, die die Versorgungsunternehmen ihren Kunden bieten, müssen die SAIDI/TIEPI-Kennzahlen regelmäßig an die Regierung gemeldet werden. Aktuell zeigt die SAIDI/TIEPI-Kennzahl von E-REDES eine stetige Verbesserung der Verfügbarkeit an.

Letztendlich ermöglicht diese neue Netzwerkinfrastruktur dem Versorgungsunternehmen eine vorausschauende Wartung. Die Mitarbeiter werden frühzeitig vor möglichen Problemen gewarnt, so dass sie fundierte Entscheidungen über die erforderlichen Maßnahmen treffen können. Dadurch kann E-REDES Ausfallzeiten vermeiden, den Lebenszyklus von Anlagen verlängern und die Kundenzufriedenheit verbessern.

Die Partnerschaft zwischen Belden und E-REDES setzt sich bis heute fort. Das Customer Innovation Center von Belden unterstützt E-REDES als vertrauenswürdiger Berater bei der Erstellung und Erprobung neuer Konzeptnachweise für anstehende Projekte, um das Versorgungsunternehmen auf seinem digitalen Weg weiter voranzubringen.