ProSGA-VKW – Die Software für Ihr Virtuelles Kraftwerk

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Der ProSGA Smart Grid Assistent ist der Aggregator für Ihr virtuelles Kraftwerk. Verbinden Sie Ihre dezentralen Erzeuger, Verbraucher und Speicher und schöpfen Sie die Erlöspotentiale auf dem Regelenergie- und Spotmarkt aus.

ProSGA implementiert alle Prozesse und Funktionen zur technischen Betriebsführung eines virtuellen Kraftwerks: Von der Verwaltung der technischen Einheiten und deren leittechnische Ankopplung, über die Definition und Regelung der Pools bis hin zur Unterstützung bei der Präqualifikation (PQ) und Bereitstellung von Zeitreihen für Prognose und Abrechnung. Unterstützt werden nicht nur Pools in der Regelenergie (PRL / SRL / MRL), sondern auch fahrplangesteuerte Betriebsweisen für den Day-Ahead und Intraday-Handel.

Die Software für Ihr Virtuelles Kraftwerk ist als Multi-Client-Applikation konzipiert und mehrmandantenfähig. Sie verfügt über eine Vielzahl von Prozessanschlüssen und kann daher problemlos in eine bereits vorhandene Leit- und Fernwirkumgebung integriert werden. Die Ankopplung der technischen Einheiten (TE) erfolgt über standardisierte Schnittstellen wie beispielsweise die IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104 oder Modbus.

Die Schlüsselfunktionen des virtuellen Kraftwerks im Detail:

Import und Pflege von Kunden-, Stamm- und Vertragsdaten der technischen Einheiten, sowie ihrer technischen Parameter und leittechnischen Prozessvariablen.

Definieren Sie Pools für verschiedene Regelzonen, Bilanzkreise und Stromprodukte. Aggregieren Sie ihre Anlagen zur Erbringung von Regelleistung in der Primärregelung (PRL), Sekundärregelung (SRL) oder Minutenreserve (MRL).

Erzielen Sie zusätzliche Erlöse durch eine fahrplangesteuerte Betriebsweise. Import von Fahrplänen aus dem Dayahead- oder Intraday-Handel.

Assistentengestützte und dynamische Zuordnung von TE oder händische Pool-Zuordnung samt Abrufbereitschaft und vermarkteter Leistung.

Überwachen Sie den Zustand Ihrer technischen Einheiten (TE). Sie haben alle relevanten Kennwerte im Blick, wie z.B. die erzeugte Leistung, den Arbeitspunkt, vorlaufenden Arbeitspunkt und die Regelbänder, oder auch binäre Zustandsmeldungen (Bereit, Fehler, Kommunikationsstörung u.a.)

Für eine Erbringung von Regelenergie ist eine leittechnische Ankopplung an die Leitstelle des Übertragungsnetzbetreibers notwendig. ProSGA empfängt die Abrufsignale des ÜNB und regelt die technischen Einheiten im Pool.

Auch PRL-Pools werden unterstützt. ProSGA leistet das Poolmanagement von technischen Einheiten in der Primärregelleistung, und sorgt für die leittechnische Zuordnung von aktiven Regelbändern aufgrund von verfügbaren Leistungen und Speicherzuständen.

Insbesondere Batteriespeicher eignen sich für die Bereitstellung von Primärregelleistung (PRL). ProSGA unterstützt neben Verbrauchern und Erzeugern auch Speicher als technische Einheiten und bindet diese durch das intelligente Poolmanagement ein.

Alle relevanten Messwerte und Zustände werden für die langfristige Datenhaltung in einer Datenbank archiviert. Auch zyklische Exporte in einem tabellenorientierten Format (z.B. CSV) sind möglich.

Der PQ-Rekorder unterstützt Sie bei der Präqualifikation der Aggregate. Es werden vollautomatisch Sollwertvorgaben an die TE gesandt (z.B. Doppelhub SRL), und der Verlauf der Istleistung aufgezeichnet und exportiert.

Einsatzoptimierung innerhalb des Pools unter Einbezug der Anlagenparameter wie z.B. Betriebszustand / Bereitschaft, Störmeldungen, Nennleistung, Mindestnennleistung, Abrufbereitschaft, Leistungsmodulation, Hochlaufzeit oder Kapazität des Gas-/Pufferspeichers.

Schnittstellen zu vorgelagerten Handels- und Abrechnungssystemen (z.B. SAP), für den Import/Export von Fahrplänen und Zeitreihen. Transfer über eine Datendrehscheibe (Shared Directory, SQL-Datenbank, etc.)

Das Softwarepaket für Ihr virtuelles Kraftwerk ProSGA-VKW bietet weiterhin die leistungsfähigen Grundfunktionen von ProWin Power:

Als eines der wenigen Leitsysteme erlaubt ProWin eine Online-Projektierung. Egal ob zusätzliche Teilnehmer zu einem Prozessanschluss (z.B. IEC 60870-5-104 oder Modbus) hinzugefügt, bestehende Archive um neue Datenpunkte erweitert oder die Darstellung der Visualisierung angepasst werden müssen – Alle Änderungen werden auf Knopfdruck während des laufenden Betriebs ins Online-Datenmodell übernommen und auf Leitrechnern/ Arbeitsplätzen sofort aktualisiert.

Prozessvariable werden nur einmal eingegeben und stehen im laufenden System allen Funktionen wie u.a. der Visualisierung, Archive, Skripten und Protokollen zur Verfügung.

Bis zu drei Leitrechner auf Basis der Client-Server Technologie bilden ein redundantes Netzwerk und erhöhen so die Systemverfügbarkeit über Hot- Standby Dreifach-Rechnerbetrieb. Die dynamische Aktualisierung der Nebenrechner ist im laufenden Betrieb gewährleistet. Bei einer Störung des Führungsrechners erfolgt eine automatische Umschaltung auf den Nebenrechner ohne Beeinträchtigung der Bedienbarkeit bei den Arbeitsplätzen.

Aufbau verteilter redundanter Leitrechner in einer heterogenen Netzwerkstruktur über LAN oder Standleitung. Anzeige- und Bedienbarkeit aller angeschlossener Leitrechner von einem oder mehreren Arbeitsplätzen.

Entsprechend dem BDEW Whitepaper und der DIN ISO/IEC 27001 müssen IT-Sicherheitsvorfälle protokolliert werden. ProWin bietet hierfür ab der Version 10 ein neuartiges IT-Sicherheitsprotokoll zur transparenten Echtzeit-Protokollierung sicherheitsrelevanter Vorgänge an.

Abweichungen zum Normalzustand der IT-Anlage können einen Schaden an Hard- oder Software, oder einen Kompromittierungsversuch frühzeitig anzeigen. Im Idealfall kann so schon im Vorfeld auf eine mögliche Bedrohung reagiert werden, bevor es zu einer Beeinträchtigung oder Schädigung des Anlagenbetriebes kommt. Anbei eine Auswahl der Meldungen aus verschiedenen sicherheitskritischen Bereichen:

Anmeldevorgänge
Anmelden und Abmelden von Benutzern, Fehler beim Einloggen, Kontosperrung nach n-Versuchen, Ablaufzeiten u.v.w.

Software
Kommunikationsangriffe auf alle Pipe-Servern, Pufferüberläufe, Thread- bzw. Prozessausfälle, Manipulation von Dateien, Doppelrechnerumschaltungen

Steuerungen
Überwachung der angeschlossenen Steuerungen, Einspielen von Applikationssoftware, Start/Stoppen der Software, (OHP Fernwirktechnik)

Hardware
Überwachung CPU-Frequenz, CPU-Performance, Anzahl Handles, verfügbarer Arbeitsspeicher, Fehler in der Speicherverwaltung, Überprüfung der Festplatte.

Bei ProWin hat eine sichere Kommunikation zu externen Netzwerken oberste Priorität. Hierzu gehören u.a. Grundhärtung aller Systemkomponenten, IPSec-Verschlüsselung der Kommunikation zwischen den angeschlossenen IP-Knoten, Aufbau eines Virtual Local Area Network, Segmentierung des Netzwerks, Patchbarkeit von Programmteilen, Virenscanner und Firewall mit aktuellen Signaturen und ein Server-Update-Service zur Verteilung von Betriebssystem-Patches.

Modernste Vektrografiken, ohne Qualitätsverlust beim Zoomen. Damit einhergehend kann eine jederzeit optimale Darstellung egal ob auf Großbildleinwand oder Smartphonedisplay garantiert werden. Durch den XAML-basierten Aufbau der Bilder, ist eine dynamische Projektierung als Baumstruktur mit Layertechnik möglich.

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Halten Sie auch komplexe Visualisierungsbilder übersichtlich. In verschiedenen Zoom-Stufen werden unterschiedlich viele Details der Visualisierung angezeigt. Sie bestimmen die Granularität.

Verschiede Nutzer mit unterschiedlichen Berechtigungen benötigen oder dürfen nur Zugriff auf bestimmte Informationen in der Visualisierung erhalten? Eine feinstufige Anpassung der Rechte und Sichtbarkeiten ist jederzeit möglich und Eingaben können sofort überprüft werden.

Leistungsfähige Kurvendarstellungen archivierter oder Online-Daten als Linie, Treppe, Fläche oder Tabelle. Flexibler Aufbau eines Kurvenfensters mit bis zu 16 Kurven pro Fenster mit Auswertemöglichkeit mittels Fadenkreuz- und Zoom-Funktion. Mehrfach Skalierungen, manuelle Beschriftungen der Ordinate sowie das Aus- und Einblenden einzelner Kurven ist möglich. Darstellung von bis zu vier Fenstern gleichzeitig zur Untersuchung verschiedener Kurven.

Die Trenddaten werden ohne Aufruf eines zusätzlichen Fensters in der Visualisierung benötigt, damit eine z.B. eine einfache Überwachung aus der Ferne möglich ist? Eine Einbettung des Trendmoduls in die Visualisierung ist jederzeit möglich.

ProWin ermöglicht die Anbindung aller gängigen SPS- und Fernwirkgeräte sowie den Betrieb mit bis zu 16 unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen gleichzeitig. Die Projektierung von IEC 60870-5-104 und Modbus Kommunikationsprotokollen kann im laufenden Online-Betrieb erfolgen.

IEC-Standards

  • IEC 60870-5-104 Server/ Client mit TLS 1.2 IEC 62351 für die sicher verschlüsselte Kommunikation (BSI-Standard)
  • IEC 61850 Server/Client
  • IEC 60870-5-101
  • IEC 60870-5-103
  • IEC 60870-5-104 Server/Client
  • IEC 60870-5-101-AWD
  • IEC 60870-5-101-Slave
  • IEC 60870-5-101-TCP/IP
  • IEC 62056-21 -TCP/IP

OPC

  • OPC-UA Server/Client mit securityMode ‘Sign’ (signieren von Nachrichten) oder ‘SignAndEncrypt’ (signieren und verschlüsseln von Nachrichten) sowie der sicherstem securityPolicy ‘Basic256Sha256’ als kryptographischen Algorithmus.
  • OPC-DA Server/Client

 AEG

  • SEAB 1F / Modnet 1F
  • Modnet 1/SFB
  • Modnet 2/ND
  • Modbus RTU
  • AEG-BKOS
  • AEG-IKOS

Siemens

  • Sinaut ST1
  • Sinaut ST7
  • S7-MPI
  • RFC1006/UDP

Sonstige             

  • Profibus, DP, FDL
  • OHP-TCP/IP
  • Industrial Ethernet
  • IFM ASI
  • PDNET
  • DIGITAL I/O
  • DNP 3.0
  • RMR Rundsteuerrechner
  • DDE
  • ASCII

Integriertes Status-/ Inbetriebnahmeprotokoll mit Kommunikations-/ Telegramanalyser zur Vereinfachung einer Inbetriebnahme und Störungssuche.

Vielseitige Archivtypen mit Zeitstufen feinstufig skalierbar von 2 Sekunden bis zu einem Jahr, implementiert als Ringspeicher. Zeitrichtiges Einsortieren zeitbehafteter Werte mit automatischer Nachberechnung aller betroffenen Folgestufen (Verdichtung).

  • Spontanarchiv: Archivierung nur bei Wertänderung. Ereignisgesteuerte Speicherung der Werte und Zustände wie Alarme, Unnormalstellungen, Markierungen, Befehlsausgaben usw.
  • Alarmarchiv: Archivierung nur bei Aktivierung eines Alarms
  • Unnormal-Archiv: Archivierung nur bei Abweichung von einer Soll-Stellung
  • Markierungsarchiv: Archivierung nur bei einem Benutzereingriff und Setzen einer Befehls- bzw. Meldesperre
  • Befehlsausgaben: Archivierung nur bei Befehlsausgaben

Historische Archive können wieder in das Online-System eingelesen und ausgewertet werden ohne das laufende System zu beeinträchtigen.

Durch die strikte Trennung von Benutzerdefinition und Privilegierungsmanagement ist eine exakte Benutzergruppen Verwaltung möglich. Diese kann z.B. in einer hierarchischen Struktur definiert oder auch vollkommen individuell für jede einzelne Privilegierungsstufe parametriert werden. Die Benutzerverwaltung ermöglicht weiterhin die Definition von Komplexitätsanforderungen an Passwörter, Ablaufzeiten oder auch eine Anzahl an Fehlversuchen, damit Anforderung wie z.B. aus dem BDEW-Whitepaper jederzeit erfüllt werden können.

Vollständige geräteunabhängige Webvisualisierung bei einheitlichem Daten- und Bildbestand. Erfahren Sie hier mehr.

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Die vollständige Skalierbarkeit von ProWin ermöglicht es, die Anforderung bzgl. Betriebstagebüchern von Kleinstanlagen bis hin zu kombinierten Großanlagen abzudecken. So kann jedem Datenpunkt, entweder global oder in Einzelprojektierung zugewiesen werden, in welchem der bis zu 4 Betriebstagebücher er erfasst werden soll, wodurch eine Unterglieder in z.B. verschiede Spaten oder Privilegierungen geschaffen werden kann.

Ebenso ist eine rechnerabhängige Projektierung der entsprechenden Betriebstagebücher möglich. Funktionen wie eine Live-Suche sowie logisch verknüpfbare Filterfunktionen sorgen dafür, dass auch Systemadministratoren die gesamte Anzahl an Einträgen einfach überwachen können. Archivierte Betriebstagebücher können wieder eingelesen und analysiert werden ohne das laufende System zu beeinflussen (Rearchivierung).

Alarmierung mit flexiblen dynamischen Grenzpunkten, Hystereseüberwachung, Differenzwert-, Schalterfall- und Wischer- Alarmierung. Alarmverzögerung, Gradientenüberwachung und Anstoß eines spezifischen Alarmplanes. Darstellung im Alarm- und Störmeldeprotokoll sowie der Visualisierung. Direktanwahl des alarmierten Bildes. Alarmunterteilung nach Klassen und Zuständigkeiten.

Eine Fernalarmierung ist via Modem oder LTE auf Pager, mittels Sprachausgabe auf Handy oder PC-Lautsprecher, per SMS, E-Mail, Fax oder Großbildanzeige möglich. Quittierungsmöglichkeit bei SMS oder Sprachausgabe. Automatische Wandlung von Texten in Sprache. Gruppenalarmierung mit Gruppen-, Folge- und Endlosruf, Schichtbetrieb. Anwahl einer Ersatznummer bei belegtem Teilnehmer.

Die Übersicht anstehender Störungen oder Alarme ist für einen reibungslosen Anlagenbetrieb unerlässlich und wird in ProWin erheblich erleichtert, indem rechnerabhängige Farbprofile für bis zu 4 spaten- oder privilegierungsabhängige Alarmübersichten erstellt werden können.

Durch eine klare Unterteilung in verschiedene Alarm- oder Störungsklassen ist es somit für den Bediener jederzeit schnell und einfach möglich, einen Überblick über den aktuellen Stand der Anlage zu erhalten.

Durch eine klare Abgrenzung zwischen Alarm, Warnung oder Störung, ist es auch durch Fernzugriff über Smartphone schnell und einfach möglich, die Anlagensituation überwachen zu können.

Wartungs- und Revisionsstatus-Management zur Erfassung von Schaltspielen, Betriebsstunden und Standzeiten mit jeweils fünf Grenzpunkten. Anzeige anstehender Wartungen im Wartungsprotokoll mit Protokollierung der quittierten Wartung im Betriebstagebuch. Übersichtliches Revisionsstatusprotokoll mit Anzeige aller zu wartenden Betriebsmittel und deren aktuellem Status.

ProWin bietet die Möglichkeit der Projektierung von Hochsprachen-Programmen in einer eigenen Skript-Sprache online im laufenden System. Skripte dienen zur Erstellung von weitergehenden Programmen und Berechnungen, die innerhalb des Leitsystems benötigt werden, wie z.B. die Bearbeitung von Rezepturen.

Weiterhin besteht die Möglichkeit der Projektierung von Verknüpfungslisten auf Grundlage von Kurzbefehlen. Verknüpfungslisten dienen zur Erstellung von Programmen z.B. für die Definition von Schaltprogrammen zur sequentiellen Befehlsausgabe mit Berücksichtigung von Freigabebedingungen. Es werden 200+ Library-Funktionen zur Erfüllung moderner leittechnischer Anforderungen bereitgestellt.

Ausgefeilte Ankopplung an Startbedingungen auf Werte- oder Zeitbasis. Verknüpfungen können ereignisgesteuert, manuell, zyklisch sowie zyklisch mit bestimmten Startzeiten ausgeführt werden (beispielsweise Aufgrund von Ereignissen, wie die Erfüllung eines Alarmkriteriums, Empfang eines bestimmten Telegramms, Betätigung einer Taste in der Visualisierung usw.).

Über die 23-stellige Online-PV-Statusführung ist jederzeit erkennbar, ob ein PV-Wert z.B. aus dem Prozess, einer Handeingabe oder als z.B. Ersatzwert erfasst wurde, unabhängig davon, ob dies im Online-System oder im Archiv ist. Auch komplexere Zustände wie die Validät des Zeitstempel o.ä. werden dabei erfasst und archiviert.

Über Statusprotokolle ist es weiterhin möglich, Datenpunkte mit den gewünschten Stati explizit zu filtern und sich so eine schnelle Übersicht über Anlagenteile zu verschaffen, die z.B. gerade in Betrieb genommen werden und deswegen von der gängigen Alarmierung ausgenommen wurden.

Obwohl ProWin bereits eine eigene Datenbank integriert hat, bietet die SQL-Schnittstelle die Möglichkeit der Anbindung eines ProWin-Systems an eine SQL-Datenbank. Damit können beliebige Datensätze in eine oder mehrere Datenbanken geschrieben werden. Dabei können die Datensätze aus folgenden Quellen stammen:

  • Aus zyklischen Archiven
  • Aus Spontanarchiven
  • Aus dem Betriebstagebuch

An einem ProWin-System können bis zu 9 Datenbankrechner im Einzelrechnersystem bzw. 8 Datenbankrechner im Doppelrechnersystem angeschlossen werden.

Exportschnittstellen zur weiteren Verarbeitung via Microsoft Excel, CSV, SQL, ActiveX oder ASCII.

Umfangreiches Protokoll- und Berichtswesen zur Datenausgabe auf Drucker/ Ersatzdrucker, Ablage in einer Datei, ausgabe am Bildschirm oder zur Datenübergabe in die Office Welt, wie z.B. Excel, oder Datenbanken (Oracle, etc.) verfügbar. Vielfältige Standardprotokolle oder kundenspezifische Protokollformate, auch mit grafischen Layouts mit Rechenwertverarbeitung sind projektierbar.

Referenzen – Virtuelles Kraftwerk ProSGA-VKW

ProSGA-VKW ist die Plattform für das virtuelle Kraftwerk der LEW (Lechwerke AG) in Augsburg. Das System arbeitet als Pool-Aggregator für alle drei Regelleistungsarten (PRL, SRL, MRL) sowie den Spotmarkt und deckt die gesamte technische Betriebsführung des virtuellen Kraftwerks ab.

OHP stellt für LEW eine durchgängige Systemtechnik bereit, von den Kompaktfernwirkstationen zur Anbindung der technischen Einheiten im Feld samt Netzfrequenzmessung (FRQ310), über das Leitsystem ProWin bis hin zum virtuellen Kraftwerk mit ProSGA.

Ansprechpartner:

Dr. Thorsten Fiedler
Dr. Thorsten FiedlerGeschäftsführer
Herr Dr. Fiedler ist für den Bereich Energiemanagement zuständig.

Begleitende Dokumente
Weitere Informationen finden Sie hier: