Ethernetkonforme Kommunikation für intelligente Energienetze

Bachmann: Echtzeit-Protokoll für Windparks

Was auf die Betreiber von Windparks demnächst verstärkt zukommt: Grid Codes einzuhalten. Die Windräder müssen die Energie trotz der naturbedingten Fluktuationen so einspeisen, dass die Netzqualität gewahrt bleibt. Dafür hat Bachmann ein speziell zugeschnittenes Echtzeit-Kommunikationsprotokoll entwickelt.

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Dr. Vaheh Khachatouri, Bachmann: »Bestehende Protokolle erfüllen die Anforderungen von Windparks und virtuellen Kraftwerken nicht, die Betreiber von Windkraftparks brauchen aber jetzt entsprechende Protokolle.«

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Dr. Vaheh Khachatouri, Bachmann: »Bestehende Protokolle erfüllen die Anforderungen von Windparks und virtuellen Kraftwerken nicht, die Betreiber von Windkraftparks brauchen aber jetzt entsprechende Protokolle.«

Fluktuierende Energieerzeugung, direkte Einspeisung ins Verteilnetz, bidirektionale Energieflüsse, das alles war in der bisherigen Netzinfrastruktur nicht vorgesehen und Erzeugung und Verbrauch unter diese Bedingungen künftig im Gleichgewicht zu halten, stellt auch neue Herausforderungen an die Betreiber von Windkraftanlagen.

Genau dafür hat Bachmann mit bluecom ein neues Kommunikationsprotokoll auf Ethernet-Basis entwickelt. Noch ein Protokoll in einem Markt, der eher durch zu viel als zu wenig Protokolle geprägt ist? »Bestehende Protokolle wie 61400-58 erfüllen die Anforderungen von Windparks und virtuellen Kraftwerken nicht«, antwortet Dr. Vaheh Khachatouri von Bachmann, »die Betreiber von Windkraftparks brauchen aber jetzt entsprechende Protokolle.« Deshalb habe Bachmann eng mit OEMs zusammen gearbeitet, um Abhilfe zu schaffen.

Bluecom ist also auf die speziellen Anforderungen von intelligenten Energienetzen zugeschnitten. Eine der Hauptanforderungen: mindestens 250 Teilnehmer müssen sich in freier Netztopologie bei bidirektionaler Übertragung von mindestens 250 Byte mit einem Echtzeitzyklus von 20 ms vernetzen lassen. »Diese Anforderung übertrifft bluecom nachweislich«, so Khachatouri.

Neben der Echtzeitkommunikation und der Ethernetkonformität spielt die dynamische Vernetzung eine wesentliche Rolle. Dies ist ein entscheidendes Kriterium, weil man nicht vorhersehen kann, wann welcher Knoten im Netz unter Umständen ausfällt. Außerdem erlaubt es bluecom damit, ohne Unterbrechung Stationen und ganzen Netzsegmente während des Echtzeitbetriebs hinzu zu fügen. Integrierte Kontrollmechanismen erkennen eine mögliche Überlastung des Kommunikationsnetzwerks und gewährleisten die fehlerfreie Funktion des Energieparks.

Die API erlaubt den direkten Zugriff der Applikationssoftware des Anwenders auf BCB. Als ein weiteres wesentliches Merkmal bezeichnet Khachatouri die eingebaute Redundanz.

Und weil bluecom zu Ethernet konform arbeitet, können beispielsweise FTP, HTTP, MMS, OPC und priorisierte Übertragungen wie HD-Videostreams und sogar Feldbus-Kommunikation parallel zur Echtzeitkommunikation ablaufen.  
»Bisher haben wir schon sehr viel auf Applikationsebene entwickelt, aber jetzt sind wir näher an der Hardware, und mit den eingebauten Features bieten wir ein System, das es bisher nicht gab«, sagt Khachatouri. »Hätte es schon etwas vergleichbares gegeben, hätten wir das Projekt gar nicht erst gestartet.«

Weiterführende Links:

• Windkraft: Die Steuerung macht's
• Auf die Anforderungen von Windenergieerzeugern ausgelegt: Modulare Steuerungen für Windkrafträder
• Unwucht- und Bauwerksüberwachung werden neuerdings vom Condition-Monitoring-System übernommen: Steuerung und Condition-Monitoring-System verschmelzen