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IoT Hotspot: Smart Grid – der nächste Schritt

Mit dem Standard VHPready soll das Smart Grid in die Realität umgesetzt werden. Die Weiterentwicklung zu ­Version 5.0 soll den Standard fit für die Digitalisierung machen – mit künstlicher Intelligenz und protokollunabhängigen Informationsmodellen.

Erneuerbare Energien im Smart Grid. Bildquelle: © Thorsten Schier – Fotolia

Smart-Grids sollen etwa durch erneuerbare Energien hervorgerufene Leistungsschwankungen ausgleichen.

Theoretisch haben wir in Deutschland seit einigen Jahren ein Smart Grid, also ein intelligentes Stromnetz, indem Erzeugung, Speicherung und der Verbrauch durch zentrales Monitoring und Steuerung quasi in Echtzeit aufeinander abgestimmt werden. Praktisch klappt das nicht ganz so gut. Nun ist es aber mit dem Begriff ‚smart‘ auch so eine Sache. Was früher durchaus ‚smart‘ war, ist es heute vielfach nicht mehr – siehe etwa das Smart Meter, aus heutiger Sicht lediglich ein simples (eichfähiges) digitales Zählwerk und im Vergleich mit den intelligenten Eigenschaften und Kommunikationsmöglichkeiten eines Smart Phone inzwischen völlig veraltet und ohne quantifizierbaren Anwendernutzen. 

Vor diesem Hintergrund hat der VHPready e. V. vor einigen Monaten eine Diskussion begonnen, wie der gleichnamige offene Industriestandard zur Steuerung und zum Zusammenschluss dezentraler Energieanlagen an zukünftige Anforderungen der innovationsgetriebenen Digitalisierung anzupassen ist. Die aktuelle Version 4.0 des VHPready-Standards wurde in den vergangenen Jahren für die Regelenergie-Vermarktung entwickelt und wird gegenwärtig in verschiedenen virtuellen Kraftwerken genau für diesen einen Anwendungsbereich genutzt. VHPready 4.0 ist eine klassische Fernwirkspezifikation mit einigen anwendungsbezogenen Besonderheiten. Der Standard ermöglicht innerhalb der Prozessebene unseres landesweiten Stromnetzes die Kommunikation dezentraler Energieanlagen unterschiedlichen Typs mit dem zentralen Leitsystem eines Regelleistungsanbieters. Eine VHPready-4.0-Fernwirkverbindung zwischen Leitstelle und Energieanlage besteht jeweils aus einer Überwachungs- und Steuerrichtung: In eine Richtung werden Statusmeldungen und Ereignisnachrichten übertragen, in die Gegenrichtung jeweils Steuerbefehle und Zustandsabfragen. Dafür wird in der Praxis eine TCP/IP-basierte Client-Server-Verbindung per IEC 60870-5-104 mit den für die Regelenergie typischen Zeitvorgaben genutzt.

Schalthandlungsentscheidungen werden in der Leitstelle getroffen und als einzelner Steuerbefehl oder Steuerbefehlsfolge (Fahrplan) an die Energieanlage übermittelt. Die Ausführung wird durch Statusabfragen vom Leitsystem überwacht.