Digitalización de las estaciones de red local (LNS)
El término "red inteligente" ya no es desconocido y, en pocas palabras, se refiere a una red eléctrica de base digital diseñada para funcionar de forma fiable y lo más eficaz posible con el fin de garantizar la seguridad del suministro a los consumidores finales.
Parte de esta red eléctrica son las llamadas estaciones de red local (LNS), que se encuentran por todo el país. Los más de 600.000 LNS instalados pueden reconocerse como pequeñas casas grises, a menudo situadas directamente en el vecindario, que emiten con frecuencia un zumbido bajo. Estos LNS son el enlace entre el nivel de media tensión y el nivel de baja tensión (400 V/230 V) que utilizan los consumidores finales y básicamente no son más que un transformador en una caseta de hormigón, idealmente rodeado de electrónica para su supervisión y control. En su mayoría planificadas y puestas en servicio en la década o el siglo anteriores, muchas LNS carecen de cualquier posibilidad de supervisión y control de la red de baja tensión mediante soluciones digitales. Sin embargo, esto es muy relevante hoy en día debido a la creciente alimentación de energías renovables y a los cambios en el comportamiento de los consumidores (oficinas en casa, e-movilidad, bombas de calor, etc.), ya que el consumo y la generación de electricidad deben estar equilibrados en todo momento. Un fallo en la red de baja tensión o incluso un fallo de un LNS es directamente perceptible para el consumidor final y a menudo sólo es detectado por el operador de red responsable cuando el cliente final afectado lo comunica.
Esta fue razón suficiente para que HARTING desarrollara una unidad de digitalización en colaboración con uno de los principales proveedores de servicios digitales para la operación de redes de distribución y puntos de medición, E.ON Grid Solutions GmbH. Puede instalarse como solución de reequipamiento, permitiendo así la "smartificación" de las estaciones de red local existentes.
El campo de aplicación de esta solución ("neonpulse" en E.ON Grid Solutions) es el lado de baja tensión del LNS en la zona de red de los operadores de redes de distribución alemanes de E.ON. El uso previsto de la solución de reequipamiento para las estaciones de la red local es la adquisición, conversión y envío de datos de medición.
Para ello, los dispositivos de medición múltiple existentes y los interruptores de fusible NH (baja tensión alta corriente) con función de medición en el LNS se leen a través de las interfaces RJ45 de HARTING y los cables de comunicación de HARTING a través de Modbus RTU. Los datos de las mediciones se envían a la plataforma digital "e.IoT" de E.ON a través de la radio móvil mediante una pasarela IoT. Los cortes de corriente de corta duración pueden salvarse combinando una fuente de alimentación con un sistema de alimentación ininterrumpida, lo que permite continuar con la adquisición y transmisión de datos durante al menos 60 segundos tras un corte de corriente.
Esta adquisición automática de datos conduce a un nuevo nivel de observabilidad del lado de baja tensión en los LNS existentes. Además, la pasarela registra los datos de medición de un sensor medioambiental situado en la estación de la red local a intervalos de 15 minutos. Los datos de las mediciones, como la temperatura, la humedad, la intensidad de la luz y el movimiento dentro del LNS, también se procesan y se envían a través de LoRaWAN a la pasarela y, posteriormente, a través de comunicaciones móviles LTE a la nube de datos. Esta información puede utilizarse para determinar los perfiles de temperatura válidos dentro del LNS para un mejor diseño de los componentes electrónicos y para controlar el acceso no autorizado al LNS.
En definitiva, puede decirse que la solución de retroadaptación, que es un proyecto conjunto entre E.ON, HARTING Alemania y HARTING Customised Solutions, comunica un estado completo del LNS a la nube de datos de E.ON utilizando modernas tecnologías inalámbricas. Esto significa que cualquier avería o fallo en la estación puede identificarse rápidamente y resolverse a tiempo.
En comparación con la construcción de nuevos LNS con tecnologías de red inteligente, esta solución también ofrece una ventaja de tiempo, ya que puede implantarse de forma más rápida y rentable. Por tanto, ofrece ventajas tanto económicas como ecológicas, ya que se evitan nuevas construcciones y la consiguiente mayor huella de carbono.
Ralf Reicks
Posición: Project Engineer Energy
- Departamento: Global Project Engineering
- Empresa: HARTING Technology Group
Dr. Thomas Schröder
Posición: neonpulse Project and product management (material and supplier management)
- Empresa: E.ON Grid Solutions GmbH