Ein­fach kom­mu­ni­zie­ren im Smart Grid – über VHPready

Dank des offe­nen Indus­trie­stan­dards las­sen sich Ener­gie­er­zeu­ger und ‑ver­brau­cher leich­ter zu vir­tu­el­len Kraft­wer­ken zusam­men­schal­ten. WAGO-Steue­run­gen erfül­len bereits die Anfor­de­run­gen der neu­en Spezifikation.

Vir­tu­el­le Kraft­wer­ke gel­ten als eine Lösung, um die schwan­ken­de Strom­erzeu­gung aus Solar­an­la­gen und Wind­tur­bi­nen in den Griff zu bekom­men: Dezen­tra­le Erzeu­ger wie Block­heiz­kraft­wer­ke und steu­er­ba­re Strom­ver­brau­cher wie Wär­me­pum­pen wer­den zu einem fle­xi­bel regel­ba­ren Ver­bund zusam­men­ge­schlos­sen. Ihr intel­li­gen­tes Zusam­men­spiel sorgt dann dafür, dass das Strom­netz ent­las­tet wird.

Doch der Zusam­men­schluss der ver­schie­de­nen Anla­gen ist schwie­rig, denn die Betei­lig­ten spre­chen unter­schied­li­che Spra­chen und kön­nen dar­um nur schlecht mit­ein­an­der kom­mu­ni­zie­ren. WAGO-Fern­wirk­steue­run­gen schaf­fen Abhil­fe: Sie erfül­len die Anfor­de­run­gen des Indus­trie­stan­dards VHPrea­dy (Vir­tu­al Heat and Power) und stel­len somit eine pro­blem­lo­se Anbin­dung der Anla­gen an das vir­tu­el­le Kraft­werk sicher. Die aktu­el­le Ver­si­on der Spe­zi­fi­ka­ti­on ist die VHPrea­dy 4.0. Sie fasst die Steue­rung und Kom­mu­ni­ka­ti­on im Ver­bund des vir­tu­el­len Kraft­werks zusam­men und sorgt qua­si als Dol­met­scher dafür, dass sich Leit­war­te und Anla­gen verstehen.

VHPrea­dy stan­dar­di­siert die Objek­te und Varia­blen unter­schied­li­cher Kom­mu­ni­ka­ti­ons­pro­to­kol­le und dekla­riert sie ein­deu­tig. Statt wie bis­her über ein anla­gen­spe­zi­fi­sches Set an Varia­blen wird mit VHPrea­dy über vor­de­fi­nier­te Pro­fi­le mit ein­heit­li­chen Daten­punkt­lis­ten kom­mu­ni­ziert. Neben der Kom­mu­ni­ka­ti­on wer­den durch VHPrea­dy auch domain­spe­zi­fi­sche Fest­le­gun­gen wie Vor­ga­ben zum Betriebs­ver­hal­ten und zu Reak­ti­ons­zei­ten defi­niert. Dadurch ergibt sich die Mög­lich­keit, Anla­gen über Fahr­plä­ne zu steu­ern. Damit kann die Leit­war­te Steue­rungs­pa­ra­me­ter für einen Zeit­raum von 24 Stun­den als Befehl/Satz/Meldung/Datei zur Anla­ge übertragen.

Viel­sei­ti­ge Anlagenmanager

Ener­gie­ver­sor­ger wie Vat­ten­fall und die Stadt­wer­ke­ko­ope­ra­ti­on Tria­nel set­zen bereits WAGO-Fern­wirk­steue­run­gen gemäß VHPrea­dy in ihren vir­tu­el­len Kraft­wer­ken ein, denn für die Unter­neh­men ist aus­schlag­ge­bend, dass die Con­trol­ler pro­gram­mier­bar und fle­xi­bel sind und die Kom­mu­ni­ka­ti­on gemäß IEC 60870–5‑104 oder IEC 61850 erlau­ben. Die kom­pak­ten und modu­la­ren Fern­wirk­steue­run­gen von WAGO bie­ten außer­dem eine gro­ße Pro­to­koll­viel­falt wie PROFIBUS, CAN, BAC­net oder Mod­bus. Dadurch kön­nen sie im vir­tu­el­len Kraft­werk als Gate­ways für die meis­ten tech­ni­schen Ein­hei­ten im Feld ein­ge­setzt wer­den. Über Digi­tal-/Ana­log­ein­gangs- und ‑aus­gangs­klem­men, die sich modu­lar anrei­hen las­sen, sowie mehr als 500 wei­te­re Funk­ti­ons­mo­du­le kann WAGO das kom­plet­te Manage­ment der Anla­gen­steue­rung eines vir­tu­el­len Kraft­werks gewährleisten.

Dabei spielt Daten­si­cher­heit eine zen­tra­le Rol­le. Ab der Ver­si­on VHPrea­dy 4.0 bil­det das Pro­to­koll IEC 60870–5‑104 oder ein eben­falls TCP/IP-basier­ter, objekt­ori­en­tier­ter Ansatz gemäß IEC 61850–7‑420 die kom­mu­ni­ka­ti­ons­tech­ni­sche Basis der WAGO-Fern­wirk­steue­run­gen. Für die Sicher­heit der Daten­über­tra­gung sorgt der Auf­bau eines vir­tu­el­len pri­va­ten Netz­werks (VPN) auf Basis von OpenVPN mit SSL/TLS-Ver­bin­dun­gen (Secu­re Sockets Lay­er, Trans­port Lay­er Secu­ri­ty). Für die Zeit­syn­chro­ni­sa­ti­on kommt SNTP/NTP (Simp­le Time Protocol/Network Time Pro­to­col) zum Ein­satz. Aus der WAGO-Steue­rung her­aus kann direkt über OpenVPN oder IPsec ein VPN-Tun­nel auf­ge­baut wer­den, um ver­schlüs­selt Daten an die Leit­stel­le zu über­mit­teln und von dort zu emp­fan­gen. So erfüllt WAGO nicht nur die IT-Sicher­heits­vor­ga­ben der Netz­be­trei­ber, son­dern ermög­licht eben­so eine Här­tung des Sys­tems nach den Anfor­de­run­gen des BDEW-White Papers.