ProSGA – das bewährte Niederspannungs-Leitsystem

ProSGA ist seit über 15 Jahren die zentrale Plattform für die technische Betriebsführung von Niederspannungsnetzen.

Mit der zunehmenden dezentralen Einspeisung, dem Ausbau der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge und den Anforderungen aus §14a EnWG steigen die Ansprüche an Überwachung und Steuerung in der Niederspannungsebene stetig.

Als digitaler Zwilling des Netzes ermöglicht ProSGA die Simulation, Analyse und operative Steuerung auch in Bereichen ohne direkte Messdatenerfassung. Die Plattform unterstützt Netzbetreiber dabei, Netzstabilität zu gewährleisten, Engpässe frühzeitig zu erkennen, steuerbare Ressourcen effizient einzusetzen und regulatorische Vorgaben zuverlässig umzusetzen.

Die Windows-basierte Anwendung wird über eine browsergestützte Oberfläche bedient und vereint in einer Systemumgebung alle zentralen Funktionen für Netzüberwachung, Engpassmanagement, §14a-Steuerung, Redispatch-Abwicklung, Datenintegration sowie Verwaltung und Steuerung steuerbarer Ressourcen.

Ihr Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Thorsten Fiedler
Dr.-Ing. Thorsten FiedlerGeschäftsführer

Begleitende Dokumente und weitere Informationen:

  • ProSGA-NSE Prospekt – Digitaler Zwilling für das Verteilnetz

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Ausgewählte technische Funktionen

Für den täglichen Netzbetrieb ist eine transparente Übersicht über die Netzauslastung und verfügbare Kapazitäten essenziell, um fundierte und schnelle Entscheidungen in der Netzplanung und -steuerung zu ermöglichen. Dabei sind leistungsfähige Netzberechnungen, Analysen und Szenariovergleiche unerlässlich. Hierfür bietet OHP folgende Lösung an.

Interaktive Kartenansicht

Die Kartenansicht bildet das visuelle Herzstück von ProSGA.

Eine standardisierte Basiskarte – beispielsweise aus OpenStreetMap – dient als Grundlage, auf der verschiedene Layer dynamisch überlagert werden. So lassen sich alle Leitungen, Muffen, Kabelverteilerschränke, Hausanschlüsse sowie Erzeugungsanlagen, Speicher und §14a-Anlagen im geografischen Kontext darstellen.

Zustandsinformationen wie Leitungsauslastung oder Spannungsabweichungen werden in einer farbcodierten Heatmap visualisiert. Kritische Netzbereiche lassen sich so unmittelbar erkennen. Die Layer sind flexibel kombinierbar, wodurch sich eine detaillierte, interaktive Netzsicht ergibt – sowohl für den operativen Betrieb als auch für analytische Auswertungen.

Ein integrierter WMS-Server stellt sämtliche Layer auch externen Anwendungen – etwa GIS- oder BIS-Systemen – zur Verfügung. Dadurch können Netzdaten und Auslastungsinformationen systemübergreifend genutzt und analysiert werden.

Engpassmanagement

ProSGA überwacht den Netzzustand des Niederspannungsnetzes fortlaufend auf Basis des Netzmodells und verfügbarer Messwerte.

Eine integrierte State Estimation berechnet Spannungen, Ströme und Leistungsflüsse auch dort, wo keine direkten Messungen vorliegen – ein entscheidender Vorteil, da im Niederspannungsnetz typischerweise nur am MS/NS-Trafo Messwerte erfasst werden.

Das Engpassmanagement gliedert sich in drei aufeinanderfolgende Schritte:

  1. Engpasserkennung:
    ProSGA überwacht kontinuierlich Leitungsauslastungen und Spannungsbänder. Überschreitungen werden automatisch erkannt und visualisiert.
  2. Engpassverarbeitung:
    Nach der Identifikation eines Engpasses analysiert das System die beteiligten steuerbaren Ressourcen (SR). Es ermittelt, welche Anlagen – etwa Einspeiser, Speicher oder §14a-Verbrauchseinrichtungen – gezielt abgesteuert werden können, um den Engpass zu beheben.
  3. Engpasssignalisierung:
    Absteuerbefehle können direkt über die verfügbaren Schnittstellen ausgelöst, an das Redispatch-Modul weitergegeben oder an das Mittelspannungs-Leitsystem gemeldet werden. Optional ist auch eine visuelle oder akustische Signalisierung möglich.

So ermöglicht ProSGA ein präzises, automatisiertes und nachvollziehbares Engpassmanagement auf Niederspannungsebene.

Technische Absteuerung von Redispatch 2.0-Befehlen

ProSGA übernimmt die technische Umsetzung von Redispatch 2.0-Steuerkommandos, die aus übergeordneten Systemen bereitgestellt werden.

Die Funktionen umfassen:

  • Übermittlung des Redispatch-Vermögens der einzelnen steuerbaren Ressourcen
  • Empfang und Umsetzung von Steuerkommandos im Duldungsfall
  • Dynamische Berechnung von Sensitivitäten

Damit stellt ProSGA die leittechnische Ausführung von Redispatch-Maßnahmen sicher – ohne selbst die vollständige Prozesskette abzubilden.

Assistent für Netzsicherheitsmanagement (Kaskade nach VDE-AR-4140)

Ein integrierter Assistent unterstützt den Anwender bei der manuellen Bearbeitung von Netzengpass-Szenarien.

Über geführte Eingabemasken lassen sich Szenarien definieren, Netzgebiete auswählen und Leistungsreduzierungen planen. Der Assistent bietet Funktionen zur:

  • Auswahl des betroffenen Netzgebiets und des Leistungsumfangs
  • Reduzierung von Einspeise- oder Bezugsleistungen
  • Auswahl und Absteuerung von Schaltfeldern und EE-Anlagen
  • Teilfreigabe und Schaltfeldwechsel bei längerfristigen Engpässen
  • Leistungsanpassung bei zeitlich ausgedehnten Netzsituationen

Alle Aktionen werden protokolliert und für die Nachweisführung dokumentiert. Reports können automatisch generiert werden und gewährleisten so eine revisionssichere Dokumentation.

Automatischer Datenimport

ProSGA integriert sowohl statische als auch dynamische Daten aus unterschiedlichen Quellen zu einem konsistenten Netzmodell.

  • Statische Daten:
    Topologie, GIS-/BIS-Informationen und Betriebsmitteldaten aus Systemen wie Lovion, AutoCAD oder DIgSILENT PowerFactory.
  • Dynamische Daten:
    Messwerte und Übergabeleistungen an Netzverknüpfungspunkten (NVP), Daten aus Mittelspannungs-Leitsystemen oder Erfassungsgeräten vor Ort.

Falls keine standardisierten Schnittstellen vorhanden sind, unterstützen unsere Ingenieure bei der Analyse der Datenquellen und entwickeln geeignete Importverfahren. So entsteht ein vollständiges, aktuelles und belastbares Netzabbild.

Verwaltung und Überwachung steuerbarer Ressourcen

ProSGA ermöglicht die zentrale Verwaltung und Überwachung sämtlicher steuerbarer Ressourcen (SR) im Netz.

Dazu zählen:

  • Pflege von Kunden-, Stamm- und Vertragsdaten
  • Verwaltung technischer Parameter und Prozessvariablen
  • Laufende Überwachung von Messwerten, Einspeiseleistungen, Relaisschaltstufen und Kommunikationsstatus
  • Langzeitarchivierung aller relevanten Zustands- und Leistungsdaten

Damit behalten Netzbetreiber jederzeit den Überblick über den Zustand und die Verfügbarkeit ihrer Ressourcen.

Steuerbare Ressourcen und §14a EnWG

ProSGA unterstützt sowohl klassische Erzeugungsanlagen und Speicher als auch §14a-konforme Verbrauchseinrichtungen wie Wärmepumpen und Ladeinfrastruktur.

Die Kommunikation erfolgt über gängige Protokolle und Schnittstellen, unter anderem:

  • BDEW-API (CLS-Kanal)
  • MQTT
  • IEC 60870-5-104
  • OPC UA/DA
  • IEC 61850
  • Modbus TCP/IP
  • S7 Industrial Ethernet
  • RFC 1006/UDP
  • Direkte Zähleranbindung (z. B. Elster über TCP / IEC 62056)

Damit ist ProSGA für eine vollumfängliche, standardkonforme Steuerung und Überwachung aller SR – von der klassischen Fernwirktechnik bis zu modernen §14a-Systemen – vorbereitet.

Kopplung mit Mittelspannungs-Leitsystemen

Die Kopplung mit dem Mittelspannungs-Leitsystem erweitert die Funktionalität von ProSGA und verbessert die Genauigkeit der Zustandsberechnung im Niederspannungsnetz.

Über diese Verbindung werden unter anderem folgende Informationen ausgetauscht:

  • Übergabeleistungen an den Ortsnetztrafos (MS/NS-Trafos)
  • Topologische Zuordnungen von Netzverknüpfungspunkten zu Leistungsschaltern und Einspeisetrafos
  • Weitere Daten für Redispatch 2.0 und die operative Kaskade

ProSGA unterstützt dabei sowohl die Anbindung an das eigene Leitsystem ProWin als auch an Fremdsysteme über standardisierte Fernwirkprotokolle:

  • IEC 60870-5-104
  • OPC UA/DA
  • IEC 61850
  • Modbus TCP/IP
  • SQL-Schnittstellen oder Datendrehscheiben

Die Kopplung kann bidirektional erfolgen: Daten aus der Niederspannung werden zurück in die Mittelspannungsebene gemeldet, um dort beispielsweise die State Estimation zu stützen.
So entsteht ein durchgängig vernetztes Leitsystem – von der Mittelspannung bis in die Ortsnetzebene.

Referenzen

Stadtwerke Borken/Westf. GmbH – Aufbau eines digitalen Engpassmanagements mit ProSGA-NSM von OHP

Die Stadtwerke Borken/Westf. GmbH haben gemeinsam mit OHP ein modernes Engpassmanagementsystem auf Basis von ProSGA-NSM aufgebaut. Ziel des Projekts war es, die Netztransparenz im Mittel- und Niederspannungsbereich zu erhöhen und potenzielle Netzengpässe frühzeitig zu erkennen und automatisiert zu steuern.

Mit dem in ProSGA-NSM integrierten digitalen Zwilling des Stromnetzes verfügen die Stadtwerke Borken über ein dynamisches Abbild ihres Netzzustands in Echtzeit. Durch präzise Lastflussberechnungen und State Estimation können Spannungen, Ströme und Lastflüsse im gesamten Netz analysiert werden – auch in Bereichen ohne direkte Messpunkte.

Das System ermöglicht eine vorausschauende Netzbewirtschaftung, indem Engpässe automatisiert erkannt und geeignete Gegenmaßnahmen, wie etwa Einspeisungsregelungen, eingeleitet werden. Darüber hinaus schafft ProSGA-NSM die Grundlage für die Integration steuerbarer Verbraucher gemäß § 14a EnWG und unterstützt damit eine sichere, effiziente und zukunftsorientierte Netzführung.

Mit der Einführung von ProSGA-NSM hat die Stadtwerke Borken/Westf. GmbH einen wichtigen Schritt in Richtung digitales, intelligentes Verteilnetzmanagement vollzogen und ihre Position als innovativer regionaler Netzbetreiber gestärkt.

Stadtwerke Coesfeld GmbH – Aufbau eines digitalen Engpassmanagements mit ProSGA-NSM von OHP

Die Stadtwerke Coesfeld GmbH haben gemeinsam mit der OHP GmbH ein leistungsfähiges Engpassmanagementsystem auf Basis von ProSGA-NSM implementiert. Ziel war es, den Netzzustand im Mittel- und Niederspannungsnetz transparent darzustellen und Engpässe frühzeitig zu erkennen und automatisiert zu beheben.

Mit dem in ProSGA-NSM integrierten digitalen Zwilling ihres Stromnetzes erhalten die Stadtwerke Coesfeld ein aktuelles, dynamisches Abbild der Netzsituation in Echtzeit. Durch State Estimation und präzise Lastflussberechnungen können Netzbelastungen zuverlässig analysiert und geeignete Steuermaßnahmen gezielt eingeleitet werden.

Das System bildet die Grundlage für ein vorausschauendes Engpassmanagement und unterstützt die Integration steuerbarer Verbraucher gemäß § 14a EnWG. Damit schaffen die Stadtwerke Coesfeld optimale Voraussetzungen für eine effiziente, sichere und zukunftsorientierte Netzführung im Zuge der Energiewende.