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Datenübetragung für die Netzleittechnik: von der zentralen Prozessführung über die Leitwarte bis zum Stellglied

Überwachung und Steuerung in Energietransportnetzen

19. April 2011, 10:10 Uhr | Peter Schunk, KEYMILE

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Fortsetzung des Artikels von Teil 6

Beispiele für den Fernwirk-Netzaufbau

Die Topologie eines Fernwirknetzes ergibt sich aus der geografischen Lage der Unterstationen. Dabei sind die Art und die Länge der verfügbaren Übertragungsleitungen die bestimmenden Momente. Sicherungsmechanismen wie Ringbildung sind fast immer erforderlich.

Ein Blick auf die Landkarte von Norddeutschland zeigt am Beispiel von Erdgas-Transport, -Aufbereitung, -Weitertransport und -Verteilung, dass ein zu überwachendes Leitungsnetz, und damit auch das Fernwirknetz, beachtliche Dimensionen annehmen kann.

Man findet in der Praxis fast alle Netztypen:

Punkt-zu-Punkt (die einfachste Verbindungsform)
Punkt-zu-Punkt mit Leitungsbündelung (zum Beispiel 11,4 MBit/s auf zwei Adernpaaren)
Punkt-zu-Mehrpunkt (Sternform)
Kette (oft bis zu 30 Stationen)
Ringe (oft 50 und mehr Stationen bei höchster Betriebssicherheit)
„Zusammengequetschte“ Ringe (oft bei Bahngesellschaften, Kabel links/rechts der Gleise)
Ringe mit abgehenden Stichen oder mehrfach geschachtelte Ringe (häufig bei der kommunalen Abwasserentsorgung).

Die Auswahl der Übertragungsgeräte beziehungsweise deren Leitungs-Interface-Baugruppen richtet sich nach dem verfügbaren Medium. Ein wichtiger Aspekt bei einem IP-basierten Protokoll (IEC-…104) ist die Möglichkeit, WLAN-Technik oder ISDN-Wählnetzrouter für den Fall-Back-Fall einsetzen zu können. Für einige Anwendungen sind auch GSM-Modems oder TETRA-Modems geeignet. Allerdings ist hier der erreichbare Datendurchsatz deutlich geringer als bei einer SHDSL- oder Glasfaser-Übertragung. Gas-Transportunternehmen sind oft in der glücklichen Lage, die hohen Sicherheitsfackeln an manchen Unterstationen als „Masten“ für WLAN-Richtantennen zu nutzen. Leider ist eine sichere Funkfeldplanung nicht sehr einfach und eine betriebssichere Verbindung sollte schon eine entsprechende Erprobungsphase (Sommer/Winter) hinter sich gebracht haben.

Bei modernen SHDSL-Modems ist der Einsatz von Regeneratoren auf langen Kupferstrecken problemlos möglich. Diese Regeneratoren (Repeater) können auch über die Kupferleitung ferngespeist werden. Entsprechende Gehäuse für die Mastmontage (IP64) oder den unterirdischen Einsatz (Hochwasser, Schutzart IP68!) sind häufig erforderlich. Ein typischer Fernwirkring wird oft mit verschiedenen Medien aufgebaut. Plant man diese Netze mit heutigen Übertragungssystemen, »nimmt man halt, was das Leitungsnetz bietet«, ohne wesentliche Abstriche an den Datendurchsatz machen zu müssen.