Umspannwerke haben in den letzten zehn Jahren einen langen Weg zurückgelegt. Einst dienten sie als einfache Spannungsumwandlungs- und Schaltpunkte, haben sich aber zu hochentwickelten, datengesteuerten Hubs entwickelt, die ein modernes, intelligentes Versorgungsnetz ermöglichen.
Die heutigen digitalen Umspannwerke zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, Geräte in Echtzeit zu überwachen, Wartungsbedarf vorherzusagen und Fehler schnell zu erkennen. Ohne ihre Intelligenz und ihr robustes Backbone-Netzwerk wären die Zuverlässigkeit und Effizienz des Netzes gefährdet.
Mit der Weiterentwicklung von Umspannwerken, die mehr Daten, mehr Geräte und eine höhere Nachfrage bewältigen können, sind ihre Planung, ihr Einsatz und ihr Betrieb weitaus komplexer und anspruchsvoller geworden. Und dieser neue Grad an Raffinesse erfordert innovative Ansätze für Verbindungstechnik, Automatisierung und Netzwerkresilienz – und nicht die fortgesetzte Abhängigkeit von veralteten Architekturen der Vergangenheit.
Überdenken des Netzwerkdesigns für digitale Umspannwerke
Um einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten, benötigen heutige Umspannwerke Netzwerkredundanz und Zuverlässigkeit für wachsende Datenlasten und kritische Echtzeitkommunikation. Dies ist jedoch in dicht besiedelten Umgebungen erforderlich, in denen Platz und Leistung oft begrenzt sind.
Diese Einschränkungen machen es schwierig, herkömmliche Netzwerkkonzepte anzuwenden und dennoch eine optimale Leistung zu erwarten. Im Hinblick auf die Anforderungen an einen modernen Netzbetrieb erfordern die heutigen digitalen Umspannwerke Folgendes:
- Höhere Portdichte (insbesondere Glasfaser) für den Anschluss von mehr Geräten
- Kompakte Hardware, die nicht viel Platz benötigt
- Lösungen, die die Energienutzung zugänglicher und effizienter machen
- Vereinfachte Infrastruktur, die die Notwendigkeit der Integration und Wartung mehrerer Geräte reduziert
Mit anderen Worten: Traditionelles Denken bei der Gestaltung von Umspannwerksnetzen reicht nicht mehr aus. Es ist an der Zeit, veraltete Annahmen zu hinterfragen und Wege zu finden, mit weniger mehr zu erreichen, um die Komplexität zu reduzieren und Abläufe zu rationalisieren. Hier sind einige Beispiele.
Wechsel von Zähl- switches zu Zählports
In einem digitalen Umspannwerk fungiert das switch als zentrale Drehscheibe für die Kommunikation zwischen Schutzrelais, Steuerungen, Sensoren und anderen Geräten bis hin zum Steuerungssystem. Seine Aufgabe ist es, einen zuverlässigen, schnellen und sicheren Datenaustausch zwischen Umspannwerken zur Überwachung, Automatisierung und Steuerung in Echtzeit zu gewährleisten.
Aber die Zeiten, in denen man nach switch Zählung spezifiziert hat, sind vorbei. Wenn sie nicht auf bestimmte Netzwerkdesigns oder Topologien von Umspannwerken beschränkt sein wollen, müssen die Betriebsteams die Anforderungen stattdessen anhand der Anzahl der Ports angeben. Herkömmliche IT- switches haben beispielsweise 24 Ports. Wenn ein Umspannwerk 48 Geräte anschließen muss, dann werden immer zwei switches benötigt ... Rechts? Nicht immer.
Während die meisten switches bei 24 oder 28 Glasfaser-Ports liegen, bieten neue Optionen wie der Hirschmann GREYHOUND 2000 von Belden bis zu 34 reine Glasfaser-Ports. Wenn weniger switches benötigt werden, sparen Sie Platz im Schaltschrank, verbrauchen weniger Strom und reduzieren die Komplexität, da weniger potenzielle Fehlerquellen verwaltet werden müssen.
Mit einer Erhöhung der Port-Dichte können Sie die Art und Weise, wie Sie die Netzwerkinfrastruktur von Umspannwerken konzipieren und beschaffen, überdenken.
Wechsel von frontseitigen Port-Layouts zu flexiblen Konfigurationen
Die meisten typischen drahtmontierten switches in industriellen Umspannwerken haben nach vorne gerichtete Anschlüsse. Bei dieser Konfiguration werden die Netzwerkkabel auf der gleichen Seite wie die Statusanzeigen und Bedienelemente angeschlossen, sodass sie bei Bedarf leicht zugänglich sind.
In einigen Umgebungen werden jedoch nach hinten gerichtete Anschlüsse bevorzugt, um Platz zu sparen, Unordnung zu vermeiden, das Kabelmanagement zu verbessern und die Bedienelemente an der Vorderseite übersichtlich zu halten. Dies ist besonders wichtig für Umspannwerke, da sie dicht gedrängt und schwieriger zugänglich und wartungsfrei sind.
Wenn Sie beide Optionen in Betracht ziehen können, können Sie die Konfiguration auswählen, die am besten zu Ihrem Umspannwerksnetzwerkdesign und -layout, Ihren Praktiken und Wartungspräferenzen passt.
Wechsel von hardwareabhängiger Redundanz zu softwaregesteuerter Ausfallsicherheit
Die meisten switches erfordern dedizierte Hardware, um die Redundanzprotokolle PRP und HSR zu unterstützen. Das bedeutet, dass Sie in der Regel zusätzliche Geräte, sogenannte "Red Boxes" oder "Redundanzboxen", kaufen und installieren müssen, um herkömmliche Netzwerksegmente mit PRP- oder HSR-Netzwerken zu verbinden. Jedes rote Feld unterstützt in der Regel eine Instanz von PRP oder HSR.
Der GREYHOUND 2000 switch ermöglicht die PRP- und HSR-Unterstützung jedoch über Software, nicht über Hardware. Diese erweiterten Redundanzfunktionen sind sofort einsatzbereit. Ein werkseitig montiertes, modulares Design bedeutet, dass weniger Zeit für das Aufstellen von Regalen, das Stapeln und die Verkabelung aufgewendet wird.
Da die switch mehrere PRP- und HSR-Instanzen in einem einzigen switchermöglicht, sind flexiblere und robustere Netzwerktopologien möglich, sodass Sie verschiedene Teile Ihres Netzwerks mit einem Gerät verbinden und segmentieren können.
Ein intelligenterer switch für ein intelligenteres Netzwerkdesign von Umspannwerken
Der Hirschmann GREYHOUND 2000 switch ist mehr als ein Standard- switch. Es fungiert als Quarterback für Ihre digitalen Umspannwerke und orchestriert den nahtlosen, sicheren und zuverlässigen Datenfluss zwischen kritischen Geräten. Seine Fähigkeiten eröffnen die Möglichkeiten für das Netzwerkdesign von Umspannwerken – und auch in vielen anderen Arten von industriellen Umgebungen.
Anstatt sich mit Hardware-Einschränkungen herumzuschlagen, können sich Betriebsteams auf Automatisierung und Zuverlässigkeit konzentrieren, da sie wissen, dass der GREYHOUND 2000 Folgendes bietet:
- Robust mit IEC 61850-3- und IEEE 1613-Zertifizierungen
- Konzipiert für lüfterlosen Betrieb, weniger Wartung und höhere Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen
- Sofort einsatzbereit anstelle eines Teilesatzes, der zusammengebaut werden muss
- Angetrieben von PTP, das eine extrem präzise Zeitsynchronisation über alle mit dem Netzwerk verbundenen Geräte ermöglicht, um eine zuverlässige Echtzeitautomatisierung, Fehlererkennung und Ereignisaufzeichnung zu gewährleisten
- Eine Möglichkeit, Ihre Investition zukunftssicher zu machen, da es mehr Ports mit Flexibilität bei der Auswahl der SFPs bietet und eine fünfjährige Garantie/Garantie bietet
- Ein intelligentes Gerät, bei dem das GRP eine integrierte Verarbeitungs-Engine zum Laden von Apps und VMs bereitstellt und so Intelligenz am Edge bereitstellt
Erfahren Sie mehr über den GREYHOUND 2000.
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Über den Autor
Guilhermme Lisboa ist Elektroingenieur und in Brasilien geboren und aufgewachsen. Er erwarb 2007 seinen Bachelor-Abschluss in Elektrotechnik an der UFPR und absolviert derzeit seinen Master-Abschluss an derselben Universität. Er arbeitet seit 15 Jahren als Systemintegrator mit Schutz- und Steuerungssystemen, vom Lösungsdesign bis zur Inbetriebnahme für Übertragungs- und Verteilungsunternehmen sowie andere große Industrien und U-Bahn-Systeme. Er kam 2022 als Digital Automation Consultant zu Belden und konzentriert sich auf den Energiesektor.