Steuerbox Grid Control Unit – Secure GCU-S

Ermöglicht das Ausführen netzdienlicher Aufgaben und ist somit wesentliche Komponente eines CLS-Managements.

Die GCU-S ist ein hoch-sicheres Steuerungsgerät für Energiemanagement, Smart-Grid, Verteilnetz-Automatisierung, VPP/Direktvermarktung, Anlagen und Infrastrukturen mit All-IP-Konnektivität.

Die Kommunikationswege werden über sichere TLS-Verbindungen mit dem SMGw und der FNN-Steuerbox aufgebaut und bieten den nötigen Schutz.

Die EFR-Steuerungslösung ermöglicht automatische und manuelle Steuerungsfunktionen für notwendige Anwendungen wie Einspeisemanagement und Lastmanagement. Darüber hinaus können mit der Steuerungslösung Flexibilitäten gehandhabt werden. Sie wird in Niederspannung und teilweise in Mittelspannung eingesetzt.

Produktinformation

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Eigenschaften

Das Steuerungsgerät GCU-S gehört zu der IP-basierten EFR-Produktlinie, die der sicheren Energieversorgung gewidmet ist. Die GCU-S benutzt dieselbe Plattform wie unser Kommunikationsgateway SGH-S und weist so die gleichen inhärenten Sicherheitsmerkmale auf. Das Gerät kann sowohl eigenständig als auch in Kombination mit dem Messsystem eingesetzt werden. Mit Erweiterungen für die Datenerfassung und -ausgabe bietet die GCU-S außerdem die Option, ein sicheres, flexibles und kosteneffizientes Fernwirksystem zu bilden.

Ein Hauptziel ist dabei die „Schließung der Lücke“ in Nieder- und Mittelspannung-Verteilungsnetzen, die größtenteils nicht überwacht und gesteuert werden.

Merkmale

Die Funktionalität des Steuerungsgeräts GCU-S reicht von der klassischen Rundsteuerung bis zur Netzführung mit der sicheren IP-Kommunikation in Netzen mit dezentralen Erzeugungsanlagen. Folgende Merkmale sind charakteristisch:

Zwei unabhängige TLS-geschützte Ethernet-IP-Schnittstellen für WAN-/ LAN-Konnektivität
Betrieb aneinander geschalteter Geräte über Daisy-Chain
Integriertes Sicherheitsmodul wie auf dem Gateway gesetzlich gefordert
Vier bistabile 1 A-Relais vom Typ Wechsler für Schaltzwecke
Konfigurierbare Relaissteuerung, -gruppierung und -verriegelung
Bis zu vier optisch isolierte 240 V Digitaleingänge
Spannungsversorgung 230 V AC oder 24/48 V DC
Flexible konfigurierbare Funktionalität über dedizierte Profile, besonders für Kommunikation, Fahrpläne/Schaltprogramme sowie Sicherheitsfunktionen
Rollenbasierte Zugangskontrolle
EN 61850 als Standard-Anwenderprotokoll
Firmware-Upgrade über IP-Schnittstellen mit Trennung fester und veränderbarer Firmware nach WELMEC
Unabhängige Protokollzuweisung der Ethernet-Schnittstellen über Firmware-Upgrade
Langwellen-Broadcastkanal für Direktsteuerung bzw. als redundanter Steuerungskanal

Anwendung

Die Anwendungsgebiete des Steuerungsgeräts GCU-S entsprechen mindestens dem FNN-Standard. Sie sind das Last-/ Energiemanagement, Anlagen-/ Infrastruktursteuerung, Management dezentraler Erzeugeranlagen sowie Netzführungsaufgaben in Nieder- und Mittelspannung-Verteilungsnetzen und im Einzelnen:

Heizungssteuerung
Last-/ Anlagenmanagement
Straßenbeleuchtung
EEG-Management in NS-/ MS-Netzen
Prozessausgabe und-kontrolle
Zeitkritische Steuerung in NS-/ MS-Netzen
VPPs, Direktvermarktung
Automatisierung von Netzstationen

Zusätzlich zum Einsatz als Systemkomponente, lässt sich das GCU-S auch als autarkes IP-Endgerät oder mit Anschluss einer aktiven Langwellen-Antenne als autarker Rundsteuerempfänger verwenden. In Kombination mit dem sicheren Gateway SGH-S fungiert das GCU-S als CLS-Gerät, das zur Steuerung von Lasten oder dezentralen Erzeugungsanlagen gesetzlich vorgesehen ist. Die Anbindung erfolgt über die TLS-geschützte CLS-Schnittstelle zum Gateway, der seinerseits die gesicherte Verbindung zum betroffenen externen Marktteilnehmer aufbaut.

Mit dem kontinuierlichen Fortschreiten der dezentralen Energieerzeugung sowie steigender Anzahl an Elektro-Fahrzeugen entstehen neue Anwendungen für diese Gerätefamilie z.B. die intelligente Steuerung von verteilten Speicherelementen und geregeltes Laden von Fahrzeugen in Abhängigkeit vom Netzzustand. Für diese netzdienlichen Aufgaben, z.B. Erkennung der Asymmetrie, preissensitives Schalten, stellt das GCU-S die verteilte Intelligenz in Endgeräten bereit.

Die Ethernet-IP-Schnittstellen können unabhängig voneinander betrieben und damit unterschiedlich genutzt werden: Verbindung mit dem Gateway als CLS-Schnittstelle, Verbindung in Kette (Daisy-Chain) von weiteren GCU-S, Anschluss externer Geräte/Systeme, z.B. für Netzqualität oder Anschluss an Wechselrichter. Das GCU-S kann in Verbindung mit dem Gateway und anderen IP-fähigen Geräten in Leitsystemen eingesetzt werden, beispielsweise. zur Kostenanalyse/-zuordnung und für Effizienzmaßnahmen in Gebäudekomplexen