Forskare vid Karlsruhe Institute of Technology (KIT) har utvecklat ett nytt övervaknings- och analysverktyg för elnät:EDR – Electrical Data Recorder skannar kontinuerligt nätspänning och belastningsströmmar med hög precision och hög upplösning. Medan decentraliserade producenters kraftproduktion från förnybara källor ökar, EDR kommer att ge djupare insikter i verkliga systemprocesser i framtiden. Uppmätta data kommer att förbättra kvaliteten på simuleringar och möjliggöra tillförlitlig kontroll av framtida smarta nät.

Elförsörjningen förändras:Ju mer energiövergången fortskrider, ju mer kraft från flyktiga förnybara källor, som sol och vind, matas in i nätet, ofta av decentraliserade producenter. Som en konsekvens, kraftnätet måste balansera lokalt varierande produktions- och belastningssituationer för att upprätthålla en tillförlitlig försörjning. För detta ändamål, smarta nät kommer att koppla samman producenter, lagringssystem, och konsumenter via informations- och kommunikationsteknik och anpassa dem till varandra i framtiden.

En speciell utmaning består i att det ökande antalet konsumenter som också fungerar som producenter som matar in sol- eller vindkraft i nätet på decentraliserade platser. Deras andel av produktionen ökar, men de stabiliserar knappast spänningen eller ger styrenergi. "Därav, vi behöver driftledningskoncept som inte bara utnyttjar elnätets transportkapacitet optimalt, men också säkerställa en hög leveranskvalitet, " säger Dr Heiko Maaß från Institute for Automation and Applied Informatics (IAI) av KIT. "Basen är detaljerade simuleringar och högupplösta mätdata från pågående nätdrift."

Under hans ledning, Forskare från IAI har utvecklat EDR – Electrical Data Recorder, ett övervaknings- och analysverktyg för elnät. Enheten kan installeras nära konsumenten eller i industrianläggningar och registrerar nätspänning och belastningsströmmar exakt. Tack vare en buffrad strömförsörjning, inspelningen fortsätter även under strömavbrott. Den elektriska datainspelaren skannar kontinuerligt tre spänningskanaler (tre faser) och fyra strömkanaler (tre faser plus nollledare) synkront med en upplösning på 16 bitar och datainsamlingshastigheter på upp till 25 KHz. Med hjälp av GPS-synkronisering, tidsmässig allokering av mätvärden från distribuerade mätplatser säkerställs. Om en högpresterande datanätverksanslutning är tillgänglig, hela högupplösta mätdata lagras kontinuerligt i en databas för senare bearbetning. Som ett alternativ, lokal mellanlagring med full upplösning är möjlig under en offlineinspelningsperiod på upp till åtta veckor.

EDR har ett grafiskt användargränssnitt med pekstöd för interaktiv kontroll av inspelningsprocessen och visning av skannade data och härledda egenskaper. Mätinstrumenten kan användas separat eller i ett sammankopplat schema. I det senare fallet, alla instrument styrs och övervakas via en central applikation. Sammankopplad verksamhet, tillsammans med kontinuerlig inspelning, möjliggör detaljerade spridningsstudier av störningar och deras historia. "I framtiden, EDR är också planerad att användas för datadriven modellering av nätsegment och driftsresurser, " förklarar projektledaren Heiko Maaß. "På detta sätt, kvaliteten på systemmodeller och kontroll av smarta nät kommer att förbättras avsevärt."