透視智能電?

提要：智能電?的定義

為了提高智能電網(wǎng)的透明度，有必要提供?質(zhì)量和基本測量數據的最?靈活性連接。為此，正確定義智能電網(wǎng)尤為重要。這對于避免使用者和供應商之間的誤解?關(guān)重要。

因此，Camille Bauer和她的合作伙伴?絡(luò )致力于智能電?的基本定義，例如瑞?聯(lián)邦能源局所描述的：“智能電?是?種電?系統，通過(guò)結合測量與數字信息和通信技術(shù)，智能地確保各種具有不同需求特征的能源交換。這種系統應該考慮到所有市場(chǎng)參與者和社會(huì )的需求。因此，系統的使用和運?可以不斷優(yōu)化，以提?效，最?限度地降低成本和環(huán)境影響，并充分保證供應的質(zhì)量和安全性。”

可擴展和時(shí)間同步的測量系統涵蓋了?切

傳統上，每個(gè)3P（L1-L2-L3）或3PN（L1-L2-L3-N）系統需安裝?個(gè)測量負載流量的電流互感器或者羅氏線(xiàn)圈。對于?個(gè)有8個(gè)負載（饋線(xiàn)）的系統，如果需要獲取智能電網(wǎng)所需的測量數據，則意味著(zhù)必須使?8套測量設備。安裝?作量（例如8 x 4路電壓和電流的測量輸?，8 路電源電壓，8 路測量設備和配件的成本，8 路安裝工作等）以及安裝空間將會(huì )是個(gè)大問(wèn)題。

最后但并?最不重要的是，該結構下也會(huì )給IT基礎設施帶來(lái)沉重負擔，因為不僅要建立完整的Modbus RS485?絡(luò )，還要管理許多新的IP地址。此外，?絡(luò )保護、連接和設備管理也將帶來(lái)巨大的工作量。此外，必須確保使?所有測量設備和所有測量通道上的時(shí)間同步。如果您這時(shí)還想將電能質(zhì)量（例如根據EN50160標準）或電能事件監視器放?上?系統中，那么成本和?作量將超出控制。

在LINAX PQ5000CL系統中，?切都集成到?個(gè)系統中。它通過(guò)電流鏈路模塊實(shí)現電流測量的可擴展性，再結合基本單元中A類(lèi)計量認證的電能質(zhì)量監測功能?？梢哉f(shuō)是計量指南針。在擴展步驟中，電流鏈路模塊的每個(gè)電流通道仍將相對于電壓事件進(jìn)?時(shí)間同步。這意味著(zhù)每個(gè)電壓事件都可以?電流/通道查看和分析。因此，IT基礎設施的負擔最?，因為只有?個(gè)參與者作為數據集中器接管了所有測量數據的整合和通信。別忘了，設備層?的?絡(luò )保護，為?絡(luò )運營(yíng)的整體?絡(luò )安全做出了重?貢獻。

?間隙測量（零盲）

得益于高采樣率（18kHz（U）/54kHz（I）），?乎沒(méi)有任何東?是隱藏的，甚?快速波動(dòng)也隨時(shí)都能無(wú)間隙記錄。這對于提供具有?性能和真實(shí)數據的?動(dòng)化（例如數字電網(wǎng)管理），或在智能電網(wǎng)中創(chuàng )造的透明度尤為重要。在這?，測量數據傳輸到基本單元，從那?將合并測量數據傳輸到并?或更?級別的系統。

?動(dòng)切換范圍，最?可達20000A

根據“Factor20技術(shù)”，每個(gè)電流鏈路模塊（3P或3PN）都可以在典型額定電流范圍線(xiàn)路中單獨使?。因此，額定電流按當前鏈路模塊?動(dòng)分類(lèi)為“400A/1’000A的IN1（典型/最?）”和“IN2（典型/最?）為8’000A/20’000A”。這意味著(zhù)每個(gè)模塊可以運?，最?可達20'000A。這得益于集成在電流鏈接模塊中的?動(dòng)范圍切換功能的幫助。這種類(lèi)型的功能使得電流鏈路系統適用于各種不平衡甚?對稱(chēng)負載的額定電流和實(shí)際負載上。

沒(méi)有基本電流測量的示例（主要?于EN5160合規性）

變體1：?于現場(chǎng)墻壁安裝（包括電源電流鏈路模塊）

變體2：頂帽導軌安裝（僅限電源電流鏈路模塊）

通過(guò)電流鏈路模塊進(jìn)?基本電流測量示例

信號概念在同軸線(xiàn)上被證明了無(wú)數次

同軸電纜是同?結構的兩極電纜。它們包含?個(gè)內導體（也稱(chēng)為線(xiàn)芯），內導體在恒定距離上被空?圓柱形外導體包圍。外導體保護內導體免受輻射干擾。同軸電纜適?于傳輸幾KHz到幾GHz的頻率范圍的寬帶信號。

由于其物理特性和簡(jiǎn)單性，同軸電纜?常適合可擴展的電流鏈路技術(shù)。?頻信號傳輸?凈?效。此外，來(lái)?外部的?擾和對外的?擾都很好地屏蔽了。同軸技術(shù)還使設置最?總?度為20?的環(huán)形線(xiàn)作為“準總線(xiàn)”成為可能，這反過(guò)來(lái)???減少了布線(xiàn)?作量。因此，電流鏈路模塊的輔助電源和信號傳輸在?根電纜中。這消除了將許多令?困惑的單個(gè)電纜輸?配電柜的必要性。與此同時(shí)，對現有的IT基礎設施沒(méi)有額外的負載。未經(jīng)授權的訪(fǎng)問(wèn)（例如?絡(luò )攻擊）由于環(huán)形總線(xiàn)也變得不可能。

與更?級別和并?系統靈活連接

智能電網(wǎng)的?個(gè)主要挑戰是始終與現有系統保持良好連接。???，通信協(xié)議本身很重要，另一方面，數據類(lèi)型也很重要，即哪些測量結果真正相關(guān)。最后但不是最不重要的是，還有數據獲取或數據推送問(wèn)題。LINAXPQ5000CL系統通過(guò)IEC61850協(xié)議提供了連接的可能性。為此，每個(gè)電流鏈接模塊將大約32個(gè)測量數據按照1/s

的速度推送給上級系統。它可以保存數據請求，從?緩解IT系統。

然?，并?每個(gè)控制系統都已擁有IEC61850協(xié)議。因此，LINAX PQ5000CL還?持Modbus RTU和Modbus TCP/IP等經(jīng)過(guò)驗證的協(xié)議。由于智能電?的實(shí)現通常在特定的電?管理系統中完成（例如Venios Energy Solution、Fichtner DigitalGrid等），因此MQTT等協(xié)議在沒(méi)有?關(guān)的情況下實(shí)現直接通信變得更加重要，該功能將于2023年添加。LINAX PQ5000CL系統還支持通過(guò)REST API傳輸測量數據。

智能電?中的透明度

現場(chǎng)綜合?絡(luò )保護

?絡(luò )安全，特別是在關(guān)鍵基礎設施中，?關(guān)重要。?前，據報道，不僅在特定地區，各地的網(wǎng)絡(luò )攻擊都在增加，破壞性?作速度也更快（例如勒索軟件Lockbit 3.0等）。這就是為什么任何不受保護的訪(fǎng)問(wèn)（例如局域?端?、USB端?、SD端?等）都存在潛在?險。不同測量設備的連接也是如此。不管是通過(guò)IT還是通過(guò)HMI。想象?下，許多低電壓測量數據被無(wú)意或無(wú)意地操縱了，結果造成了數據的混亂。

為了抵消這?點(diǎn)，特定的保護機制被直接植入到測量?jì)x器中。根據IEC61850安全協(xié)議映射保護機制，HTTPS、審計?志（?志的所有操作）、數據記錄器、各級訪(fǎng)問(wèn)授權（RBAC）、客戶(hù)端?名單和數據都傳輸到syslog服務(wù)器。此外，可以考慮通過(guò)VPN?關(guān)進(jìn)??線(xiàn)通信。

只需擰到墻上

LINAX PQ5000CL系統可以通過(guò)傳統的方式安裝在控制柜中的DIN導軌上。然?，現有系統中往往沒(méi)有更多的空間，而安裝新控制柜往往讓事情變得更加復雜。那么，為什么不簡(jiǎn)單地將底座單元擰到墻上呢？正是在這種情況下，基礎單元和所有線(xiàn)纜包括電流鏈路模塊電源線(xiàn)都安裝在防塵IP23外殼中。安裝，連接，完成。如此簡(jiǎn)單！

快速推出

電流鏈路系統不僅考慮了極?的測量和數據性能，還考慮了簡(jiǎn)單的硬件安裝和軟件集成。完整的電流測量技術(shù)可以在不影響系統運?情況下進(jìn)行安裝。電流鏈路模塊通過(guò)非侵入性的羅氏線(xiàn)圈測量技術(shù)確保平穩?安全的安裝。由于同軸環(huán)形總線(xiàn)電纜，?需額外昂貴的安裝?作。尤其是因為電流鏈路模塊還通過(guò)環(huán)形總線(xiàn)電纜提供必要的?作電壓。如果您也選擇IP23外殼中的集成選件，則甚?不需要控制柜中增加布線(xiàn)。由于基本設備已經(jīng)起到了數據集中器的作?，因此IT系統的負擔也大大減少。