Es ist kein Geheimnis, dass die Stromnetze weltweit auf veralteten Umspannwerken, Übertragungsleitungen und Kommunikationsnetzen basieren. Obwohl sie vor Jahrzehnten gebaut wurden, müssen diese Systeme neue Anforderungen wie Elektrifizierung, KI und erneuerbare Energien erfüllen. Und das Laden von Elektrofahrzeugen – alles ohne Unterbrechung des Betriebs. Die bestehende Infrastruktur war jedoch nicht für solche Betriebsbedingungen ausgelegt.
Ob es bei Ihrem nächsten Projekt um die Erweiterung der Systemkapazität zur Unterstützung neuer Lasten oder um die Modernisierung der bestehenden Systeme zur Aufrechterhaltung des laufenden Betriebs geht, die bestehenden Anlagen müssen in der Lage sein, kritische Dienste zu erbringen, während neue Infrastruktur in Betrieb genommen wird.
Ganz egal, ob Sie ein einzelnes Umspannwerk planen Ob es sich um eine Nachrüstung oder ein mehrjähriges, systemweites Modernisierungsprogramm handelt, die Modernisierungen müssen so geplant und durchgeführt werden, dass das Stromnetz jederzeit sicher und zuverlässig mit wenigen und kontrollierten Unterbrechungen funktioniert. (Sie spüren möglicherweise die Auswirkungen jeder Veränderung, aber Ihre Kunden sollten sie nicht spüren.)
In diesem Sinne ähnelt die Modernisierung des Stromnetzes dem Versuch, die Reifen eines mit 320 km/h fahrenden Autos zu wechseln. Das System muss in Betrieb bleiben, die Kundenverbindungen aufrechterhalten und strenge Sicherheits- und Zuverlässigkeitsstandards erfüllen, während gleichzeitig Kernkomponenten ausgetauscht, neue Technologien eingeführt und die zugrunde liegende Netzwerkarchitektur weiterentwickelt wird.
Den Schwung beibehalten
Wie lässt sich das Risiko reduzieren, ohne den Fortschritt bei der Modernisierung kritischer Infrastrukturen massiv zu verlangsamen? Befolgen Sie zunächst diese Empfehlungen zur Modernisierung des Stromnetzes.
Wie man die Risiken der Netzmodernisierung minimiert
Diese Kernprinzipien sollten jeden Aspekt der Netzmodernisierung prägen, von der übergeordneten Architektur bis zur alltäglichen Umsetzung.
1. Vermeiden Sie Störungen, indem Sie die Systeme am Laufen halten.
Die bestehende Infrastruktur ist so tief in den täglichen Betrieb eingebunden, dass ein Austausch über Nacht durch eine neue, hochmoderne Plattform unmöglich ist.
Legacy-Protokolle und -Geräte werden so schnell nicht verschwinden, daher muss die Kommunikations- und Netzwerkschicht – selbst wenn sie eine Mischung aus alten und neuen Technologien darstellt – Folgendes leisten können:’—’—
- Übertragen Sie älteren und paketbasierten Datenverkehr
- Unterstützung gemischter Topologien
- Ermöglichen Sie eine schrittweise Migration anstelle riskanter Umstellungen auf Gabelstapler.
- Integration in bestehende Schutz- und Steuerungssysteme
- Sorgen Sie für eine klare Überwachung und Diagnose, damit Probleme frühzeitig erkannt werden.
Wenn Sie Anlagen aktualisieren, die nicht offline gehen können, ist ein Ansatz mit parallelen Systemen wünschenswert.’’ Anstatt System A komplett zu entfernen und System B einzuführen, müssen die Energieversorgungsunternehmen die neue Umgebung parallel zur alten aufbauen, dabei die Leistungsfähigkeit und die Schutzmechanismen überprüfen und anschließend den Datenverkehr oder die Funktionen in kontrollierten Phasen migrieren. Auf diese Weise gibt es einen klaren Weg zurück, falls bei der Modernisierung des Stromnetzes etwas Unerwartetes auftritt.’
Eine Frage, die als Leitfaden für Entscheidungen dienen soll
Sie können jede Entscheidung einem Drucktest unterziehen, indem Sie sich fragen: Wie wird diese Wahl im Laufe der Zeit eine bessere, schnellere, stärkere und skalierbarere Stromerzeugung fördern?
Um bessere Entscheidungen treffen zu können, sollten Sie Partner und Lösungen priorisieren, die lange Produktlebenszyklen, einen klaren Migrationspfad und die Flexibilität bieten, sich mit den Veränderungen des Stromnetzes—und Ihrer Bedürfnisse— weiterzuentwickeln. Der richtige Partner kann Ihnen dabei helfen, den Komfort der heutigen operativen Realität mit einer zukunftsorientierten Vision für morgen in Einklang zu bringen.’
3. Standardisierung der Designs
Wiederholbare Konstruktionen, vorgefertigte Paneele und Schränke sowie standardisierte Layouts bieten Energieversorgungsunternehmen bei der Modernisierung und dem Ausbau ihrer Stromnetze viele Vorteile:
- Reduzierte Entwicklungszeit
- Kürzere Bauzeiten
- Vereinfachte Inbetriebnahme
- Einfacher Komponentenaustausch mit weniger Störungen
- Schnellere Skalierung bei wachsenden Anforderungen
- Bessere Vorhersagbarkeit der Materialplanung und des Bestandsmanagements
- Einfachere Schulung und Einarbeitung für Betriebs- und Wartungsteams
- Höhere Leistungskonsistenz und bessere Einhaltung der Vorschriften an allen Standorten
Wenn Leitungs-, Umspannwerks- und Telekommunikationsplanungen bestimmten, wiederholbaren Standards und Konstruktionsparametern folgen, ist das Ergebnis eine termingerechte Lieferung mit gleichbleibender Kosten- und Risikoreduzierung. Außerdem können Sie aus jedem Projekt lernen und diese Erkenntnisse auf Ihr nächstes Projekt anwenden, da alle Projekte auf demselben grundlegenden Designrahmen basieren.
Digitale Umspannwerke nutzen beispielsweise standardisierte, Ethernet-basierte Kommunikationstechnologien wie IEC 61850. Anstelle von festverdrahteten Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Dadurch wird es einfacher:
- Schutz und Steuerung modular gestalten
- Bewährte Designs an mehreren Standorten replizieren
- Anpassung an neue Geräte oder Anwendungen ohne Neuentwicklung
4. Befolgen Sie einen klaren Plan für die Netzmodernisierung.
Neue Technologien, Modularität und Standards funktionieren nur, wenn sie’ wird durch eine disziplinierte und risikoarme Vorgehensweise bei der Durchführung von Upgrades unterstützt.
Ein Leitfaden für Netzmodernisierungsprojekte
Projekte sollten strukturiert, vorhersehbar und leichter wiederholbar sein.
- im Bereich fortgeschrittene Konstruktion und Dokumentation: Definieren Sie klare Anforderungen, Akzeptanzkriterien und Designs, damit jeder versteht, was “ Erfolg” Sieht aus wie vor Arbeitsbeginn.
- Aufbau und Prüfung in einer kontrollierten Umgebung (Werksabnahmeprüfung, FAT): Bevor irgendetwas in der Praxis zum Einsatz kommt, sollte die Lösung außerhalb des Einsatzortes entwickelt, gebaut und getestet werden, damit Probleme frühzeitig erkannt werden können.
- Strukturierte Installation: Sobald die Ausrüstung geliefert und die Installation begonnen hat, muss jeder Schritt dokumentiert werden (was)’ s wurde installiert, wo, was’ wurde getestet, was’ (bereit zur Migration usw.)
- Standortabnahmeprüfung (SAT): Bestätigen Sie, dass sich das neue System in der realen Umgebung wie erwartet verhält. Erst dann können Funktionen und Datenverkehr migriert werden, um die neue Plattform vollständig in Betrieb zu nehmen.
- Stufenweise Umstellung mit einem klaren Rückfallplan: Die Dienste werden schrittweise umgestellt, wobei ein sicherer Weg zurück zum vorherigen System gewährleistet wird, falls etwas Unerwartetes passiert.
- Schulung und Übergabe: Bereiten Sie die Betriebs- und Wartungsteams auf den Betrieb und die Unterstützung der neuen Umgebung vor, indem Sie sicherstellen, dass sie über Dokumentationen und Schulungen verfügen, die das endgültige System widerspiegeln.
Während des gesamten Modernisierungsprozesses des Stromnetzes ist die Koordination zwischen Telekommunikation, Schutz und Steuerung sowie Betrieb von entscheidender Bedeutung, damit die Netzwerkinfrastruktur den Anforderungen der realen Welt gerecht wird.
Modernisieren Sie Ihre Versorgungsbetriebe mit Zuversicht
Bei der Modernisierung von Stromnetzen geht es nicht nur darum, die richtige Technologie auszuwählen, sondern auch darum, einen Partner zu haben, der versteht, wie man diese Technologie so einsetzt, dass Risiken minimiert und Modernisierungen praktikabel, zugänglich und leicht wiederholbar werden.
Das’ Hier kommt Belden ins Spiel. Unsere Komplettlösungen für die Netzanbindung, kombiniert mit unserem Expertenwissen, helfen Energieversorgern, ihre Netze zu modernisieren, ohne dabei Kompromisse bei der Zuverlässigkeit einzugehen.
Wir können Ihnen auch dabei helfen, Modularität und Standardisierung in Ihre Entwürfe und Implementierungspraktiken zu integrieren und so wiederholbare Bausteine für Umspannwerke und Kommunikationsstandorte zu schaffen. Diese Bausteine können projektübergreifend wiederverwendet und verfeinert werden, wodurch Entwicklungszeit und Anlaufaufwand reduziert und gleichzeitig die Konsistenz zwischen den Standorten verbessert wird.
Wir arbeiten mit Energieversorgern, Systemintegratoren und sogar Normungsgremien zusammen, um übergeordnete Ziele in praktische Konzepte umzusetzen. Dies kann die Beratung zu Netzwerkarchitekturen umfassen, die mit internen Standards übereinstimmen, die Unterstützung bei der Auswahl von Produkten, die zu langfristigen Roadmaps passen, oder die Unterstützung von Labor- und Feldtests.
Belden kann Ihnen helfen, Ihre Arbeit besser, schneller und konstanter zu erledigen, ohne dabei die Zuverlässigkeit aus den Augen zu verlieren, an der Ihr Energieversorgungsunternehmen täglich gemessen wird.
Erfahren Sie mehr über unsere Energielösungen.
Weiterführende Links:
- Power Up: Energieversorger müssen sich auf den steigenden Bedarf einstellen
- Die Zeit ist reif, eine Grundlage für die Energiewende aufzubauen
- Wie ein switch der nächsten Generation das Netzwerkdesign von Umspannwerken neu definieren kann
- Energieversorger: So bereiten Sie sich auf zeitkritische Anwendungen vor