Symposium Energieinnovation Open Source-Digitalisierung der Kaskadierung von Maßnahmen für die Systemsicherheit von elektrischen Netzen ...
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16. Symposium Energieinnovation Open Source-Digitalisierung der Kaskadierung von Maßnahmen für die Systemsicherheit von elektrischen Netzen 13. Februar 2020
Agenda
> Motivation
Aktuelle IT/OT Herausforderungen der Netzbetreiber
> openKONSEQUENZ e.G.
Konsortiale Software-Entwicklung von Open Source-Modulen
> Fallstudie
Open Source-Digitalisierung der Kaskadierung von Maßnahmen für die
Systemsicherheit von elektrischen Netzen (VDE-AR-N 4140)
13.02.2020 EnInnov2020, Graz 2
Status Quo der Systemlandschaften bei VNB
Komplexe Systemlandschaften, hohe Systemintegrationskosten
Nachteile heutiger Systemlandschaften
Ad-hoc integrierte (Legacy-)Kernsysteme
Hohe Wartungskosten der Systemschnittstellen
Sehr langsame Update-Zyklen der Kernsysteme
Herstellerabhängigkeit wegen proprietärer
Schnittstellen
Anstehende Herausforderungen: Künftige Erfolgsfaktoren für IT/OT-Systeme
• GLDPM (Commission Regulation (EU) 2016/1719)
Zunehmender Bedarf für Kopplung der IT/OT-Systeme
• Maßnahmenkaskadierung (VDE-AR-N 4140) der VNB und ÜNB, z.B. GLDPM, VDE-AR-N
• NABEG 2.0 / Redispatch 2.0
• Weitere Network Codes bei entso-e in Zunahme regulierter Anforderungen und häufige
Anforderungsänderungen
Vorbereitung
Häufigere Systemupdates erforderlich
→ System of Systems
13.02.2020 EnInnov2020, Graz 3
Zunehmende Modularisierung und schnellere Updates
Use Case Use Case Domänenspezifisch Häufigkeit der Häufigkeit der
Änderungshäufigkeit Regulierungs- Technologie-änderungen
änderungen
SCADA Kernfunktionen > 25 Jahre Domänenunabhängig Not relevant Software (C++, Linux)
Features 10 to 15 Years
Automation Protocols
> 15 Years
Höhere Entscheidungs- > 15 Jahre Smart Grids Not relevant Software (C++, Linux)
und Optimierungs- 10 to 15 Years
funktionen (HEO)
der technischen Art, z.B.
Netzzustandsprognose
Höhere Entscheidungs- Abhängig vom Smart Grids Alle 3-5 Jahre Not relevant
und Optimierungs- Gesetzgegber
funktionen (HEO)
regulatorischer Art
z.B. Einspeisemanagement
Web-Anwendungen und 1 bis 5 Jahre Smart Grids Not relevant UI Frameworks (Angular,
Mobile Apps jQuery, Xamarian, …)
1 bis 5 Jahre
> Funktionen mit hoher Änderungswahrscheinlichkeit sollte außerhalb der Kernsysteme
umgesetzt werden.
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openKONSEQUENZ e.G.
Ziele und Lösungsansatz
Ziele Lösungsansatz
Umsetzung von IT-Projekten Offene und standardisierte Schnittstellen und
beschleunigen Datenmodelle
Software-Qualität (Ergonomie, Erhöhung und Vereinheitlichung von
Sicherheit) steigern Qualitätsstandards
Open Source-orientiertes Vorgehen für konsortiale
Innovationen von Software-
Entwicklung
entwicklung fördern
Kombinierbarkeit mit Closed Source-Modulen
Ressourcen- und Kosteneffizienz
Weiternutzung von Bestandssystemen/-daten
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Übersicht der openKONSEQUENZ eG-Mitglieder
www.openKONSEQUENZ.de
Driver Member (Netzbetreiber):
Marktanteil:
Stromnetzgebiet für mehr
als 6 Millionen Einwohner
Modul-
Service Provider Member (Software-Anbieter und Systemintegratoren): Verteilungsstrategie:
Kostenlose Nutzung von
Open-Source-
Komponenten für VNBs
Potentielle
Guest Member: Research Partner: Anwenderbasis:
880 Verteilnetzbetreiber
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openKONSEQUENZ Portfolio
Aktuelle User-Module von openKONSEQUENZ
Einspeisemanagement Betriebstagebuch Geplante
Entwickelt Entwickelt Netzmaßnahmen
(Einsatz bei EWR (im Einsatz bei Entwickelt
Netze geplant) MVV Netze) (Einsatz bei EWR
CIM CIM Netze geplant)
Bereitschaftsplanung Topologie Störungsinformationstool
Entwickelt Datenmanagement in Ausschreibung
(Im Einsatz bei MVV CIM-basiert Vorbereitung
Netze und MDN) In Entwicklung Vergabeverhandlung
CIM
(CIM Cache, Grundbaustein für Module wie z.B. Einspeisemanagement)
Stellungnahmen TÖB Kontaktstammdaten Informationsaustausch
In Ausschreibung Beauftragung in in der operativen
Vorbereitung Vorbereitung Kaskade
Vergabeverhandlung Spezifikation in
CIM Erarbeitung
(Grundbaustein für User-Module)
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Kaskadeninformationstool (KIT) – Stufe 1
Kaskadierung von Maßnahmen für die Systemsicherheit von elektrischen Netzen (VDE-AR-N 4140)
Bereitstellung eines Open Source-Softwaremoduls für Informationsaustausch im
Rahmen der Kaskade gemäß VDE-AR-N 4140
KIT Ausbaustufe 1: Unterstützt „analoge“ Koordination einer Kaskade
> Unterstützt das Leitstellenpersonal bei der Planung und Dokumentation der Maßnahmen
im Rahmen einer Kaskade
> Ersatz für individuelle „Excel-Lösungen“ bei Netzbetreibern
> Verteilung der Maßnahmen auf nachgelagerte Netzbetreiber
> Generieren der erforderlichen PDF-Dateien und Dokumentationen
> Benötigt keine Kommunikationsanbindung an vorgelagerten oder nachgelagerten NB
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Kaskadeninformationstool (KIT) – Stufe 2
Kaskadierung von Maßnahmen für die Systemsicherheit von elektrischen Netzen (VDE-AR-N 4140)
KIT Ausbaustufe 2: Durchgehende Digitalisierung des Informationsaustausch in
der Kaskade
Grid Level A (TSO) Option:
SCADA A • Control system coupling
• Structured XML-files
Grid Level B (DSO HV/MV)
Option
CIT B SCADA B • Control system coupling
• PKI signed XML-files
Grid Level C (DSO MV))
SCADA C1 CIT C1 CIT C2 SCADA C2
Mandatory:
• https-secured internet connection
• PKI signed XML-files
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Nutzungsszenarien von KIT
Vorgesehene Ausbaustufen für KIT-Inbetriebnahmen bei Netzbetreibern
Stand-alone offline deployment
> Kommunikation per Fax oder Mail
> Manuelle Bedienung von KIT durch Leitstellenpersonal
> Dokumentation und Entscheidungsunterstützung
> „Opto-mechanische“ Kopplung mit Leitsystem / „Drehstuhl-Schnittstelle“
Stand-alone online deployment (z.B. CIT C1)
> Automatisierung des Datenaustauschs (signierte XML-Dateien)
> Automatisierung der Datenübernahme und Vorverarbeitung
> „Opto-mechanische“ Kopplung mit Leitsystem / „Drehstuhl-Schnittstelle“
Integrated online deployment (z.B. CIT C2)
> Automatisierung der Leitsystemintegration
13.02.2020 EnInnov2020, Graz 10Kaskadeninformationstool
Status und Roadmap
Aktueller Projektstatus
> Prototyping abgeschlossen
> Anforderungsworkshop abgeschlossen
> Spezifikation abgeschlossen
Roadmap / Planung
> Ausschreibung der Umsetzung in Vorbereitung
> Fertigstellung KIT Stufe 1 (analog) in Sommer 2020
> Fertigstellung KIT Stufe 2 (digital) im Herbst 2020
13.02.2020 EnInnov2020, Graz 11Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
> Neue IT/OT-Anforderungen an Netzbetreiber:
steigende Anforderungen an Digitalisierung, insbesondere schnellere Update-Zyklen
> Konsortiale Software-Entwicklung und Open Source von openKONSEQUENZ e.G.
unterstützen Netzbetreiber auch bei Digitalisierung regulatorischer Anforderungen
> Kaskadeninformationstool
> Umsetzung der VDE-AR-N 4140
> Bereitstellung als Open Source für alle Netzbetreiber
> Bedarfsorientierte und aufeinander aufbauende Ausbaustufen bei Inbetriebnahme
Ausblick
> Implementierung in 2020 geplant
> KIT Systemarchitektur für Netzbetreiberkoordination in Redispatch 2.0 geeignet
13.02.2020 EnInnov2020, Graz 12Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Kontakt:
Dr. Jürgen Meister
meister@offis.de
www.openKONSEQUENZ.de
www.linkedin.com/in/juergenmeister
www.offis.de
13.02.2020 EnInnov2020, Graz 13Sie können auch lesen
