Baustein: Protokolle

Mit jeder Energiequelle in jeder Sprache kommunizieren

Baustein: Hardware Module

Energy Management

Baustein: EZA-Regler VDE-AR-N 4110/4120

Smart Power Plant Controller (SPPC)

Baustein: Modellbasiertes Engineering

IEC 61131-3, C/C++ oder MATLAB®/Simulink®

Baustein: Visualisierung

Eine Software für alle Anwendungen

Baustein: Security

Mehrstufiges IT-Sicherheitskonzept

Microgrids sind autonome, intelligente Stromnetze mit der Fähigkeit, unabhängig vom öffentlichen Netz zu arbeiten. Ein Microgrid fungiert im Wesentlichen als dezentrales Energiesystem, das sowohl an das Hauptnetz angeschlossen als auch von diesem getrennt werden kann. 

Ein Microgrid besteht aus Energieverbrauchern, Energieerzeugern und oft auch Energiespeichereinheiten. Intelligente Komponenten werden eingesetzt, um die Energiebilanz und Spannungsstabilität zu gewährleisten. Microgrids sind nicht durch ihre Größe begrenzt – jedes autarke Energiesystem kann als Microgrid funktionieren.

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Sicher

Ein Microgrid bietet zahlreiche Vorteile, wie z. B. die Sicherheit der Energieversorgung bei Stromausfällen ganz gleich ob im eigenen Cluster oder im angebundenen öffentlichen Energienetz.

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Nachhaltig

Moderne Microgrids werden in der Regel durch erneuerbare Energiequellen wie Wind, Photovoltaik, Wasserkraft oder Biogasanlagen gespeist und sind damit eine nachhaltige und kosteneffiziente Alternative zur Energie aus dem öffentlichen Netz, insbesondere in Kombination mit Energiespeichern.

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Intelligent

Microgrids basieren auf intelligenten technologischen Komponenten, die ein komfortables und schnelles Energiemanagement sicher stellen. Mit dieser Technologie kann Energie aus unregelmäßigen Stromquellen, wie z. B. Windkraftanlagen, einfach und kostengünstig in das Stromnetz integriert werden.

Unsere Rolle für Ihr Microgrid

Mit über 50 Jahren Erfahrung in der Automatisierungstechnik ist Bachmann der ideale Partner für unabhängige Energie-Öko-Systeme. Unsere Steuerungstechnik bildet dabei das Rückgrat für einen reibungslosen Betrieb, während unsere Energiemanagement-Module die komplexen Aufgaben von Netzmessung, Reglung und Steuerung leistungsstark und sicher übernehmen.

Was liefern wir zur Funktionsfähigkeit von Microgrids?

Die folgenden Produkte sind als Multitool für das erfolgreiche und sichere Energiemanagement von Microgrids zu verstehen:

  • Offene Schnittstellen – Feldbusse und Protokolle
  • Lösungen für die Energieversorgung – Power Management
  • Smart Power Plant Controller – EZA-Regler nach VDE-AR-N 4110 und 4120 für Energieerzeuger
  • Applikationsentwicklung in allen Sprachen – IEC 61131-3, C/C++ oder MATLAB®/Simulink®
  • atvise – World of Visualization – eine Software für alle Visualisierungsaufgaben
  • Security integriert im Bachmann Steuerungssystem – Mehrstufiges IT-Sicherheitskonzept

Sie stellen flexible Lösungsbausteine für unterschiedlichste Aufgaben innerhalb von heterogenen Microgrids dar. Für die Findung des richtigen Mix und die beste Konfiguration von Tools steht Ihnen unser Expertenteam zur Verfügung – sprechen Sie uns gerne an.

Offene für alles – mit jeder Energiequelle in jeder Sprache kommunizieren.

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Steigende Anforderungen 
Der stetig größer werdende Einsatz erneuerbarer Energiequellen im Netz erhöht auch die Anforderungen an die Kommunikation: Ein kontinuierlicher Datenaustausch muss jederzeit und absolut zuverlässig gewährleistet werden – immer unter Beachtung der entsprechenden Normen und Standards.

Perfekt bedient mit Bachmann 
Beim Steuerungssystem von Bachmann stehen alle international erforderlichen Fernwirkprotokolle der Energietechnik als Softwarelösung bereit und können ohne Aufwand installiert werden. Zusatzhardware oder Änderungen am Betriebsführungsprogramm sind nicht notwendig. Vorgaben des Kunden können somit schnell und kostengünstig realisiert werden. Dabei ist die Steuerung von Bachmann ein wahres Multitalent: Sie kann als Master externe Geräte steuern und gleichzeitig in ein übergeordnetes Leitsystem eingebunden sein. Auch der Betrieb verschiedener Protokolle auf einer Steuerung ist möglich.

Offene Schnittstellen
  • Problemlose Einbindung fremder Systeme und Komponenten
  • Einfache Erweiterung der Funktionalität durch „eclipse market place“
  • Weiterverwendbarkeit bestehender Funktionen durch offenes Betriebssystem
  • Freie Wahl des Protokolls, ohne Änderung der Automatisierung
  • Anlagenweite Datentransparenz in Echtzeit
Effiziente Energieparkvernetzung
  • Freie Wahl des Protokolls ohne Änderung der Automatisierung
  • Nur ein Ansprechpartner für Automatisierung und Kommunikation
  • Immer das gewünschte Protokoll zur Hand
  • Flexibel reagieren und Aufgaben trennen können
  • Konzentration auf das Wesentliche: die Kernkompetenz
  • Keine Lagerhaltung von Zusatzgeräten
  • Höhere Verfügbarkeit dank weniger eingesetzter Geräte

Lösungen für die Energieversorgung – Power Management


Die fortschreitende Elektrifizierung aller Arbeits- und Lebensbereiche schafft viele Vorteile und erhöht Komfort und Lebensqualität. Zur Sicherstellung energieoptimaler Lösungen in Produktion, Gebäuden und Infrastruktur steigt der Bedarf an geeigneten Erfassungssystemen als Grundlage. Gleichzeitig erfordert die Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit integrierte Lösungen für den Betrieb der Netze und das konforme Management der Erzeugungseinrichtungen. Bachmann electronic bietet sowohl Synergien durch die direkte Integration in die Steuerungswelt als auch zertifizierte Konformität zu aktuellsten Vorschriften.

Einsatzbereiche

GM260

GMP232/x

GSP274

Betriebsmessung

Energie-Monitoring

Power-Quality

Überwachung / Netzanschluss

Schutzfunktion

Online Störungsdiagnostik

Erzeugeranschluss (Synchronisation)

EZA-Regler nach VDE-AR-N-4110 für Energieerzeuger


Das Leistungsmanagement am Netzübergabepunkt ist für das effiziente Betreiben eines Energieparks (EZA) unumgänglich. Die Parks können aus verschiedenen Erzeugungseinheiten (EZE), wie BHKW, Photovoltaik (PV), Batteriespeicher oder Windturbine bestehen. Die Regelung der Leistung und die daraus resultierende Vorgabe der Stellgrößen werden sowohl manuell, als auch von übergeordneten Instanzen, wie Versorgungsnetzbetreiber und Direktvermarktern, an die Erzeuger gegeben. Nach der neuen Anschlussrichtlinie VDE-AR-N-4110, welche ab Mai 2019 in Kraft tritt, ist es für alle Betreiber eines Energieparks, welcher eine Gesamtleistung >= 135 kW erzeugt, notwendig, einen zertifizierten EZA-Regler dort einzusetzen, wo die Leistungsreglung und Sollwertübergabe an die Erzeuger vorgenommen wird. 

Bachmann electronic hat einen EZA-Regler entwickelt, der auf bewährter Bachmann-Hardware mit höchsten Messstandards (GMP232/X) aufbaut ist und darüber hinaus die Anschlussrichtlinie für die Einspeisung nach VDE-AR-N-4110 voll erfüllt. Die Kernkomponente, der Reglerbaustein, ist ein in MATLAB®/ Simulink® entwickeltes Softwaremodul, welches die Messdaten am Netzübergabepunkt erfasst, mit dem Istwerten im Netz abgleicht und Sollwerte für den Park generiert. 

Es werden alle nach Anschlussrichtlinie geforderten Funktionalitäten für die Sollwertvorgabe von Wirk- und Blindleistungsregelung berücksichtigt, sowie die Weiterleitung an die Erzeugungseinheiten. Eine lokale Bedien- und Konfi-gurationsvisualisierung rundet das Produkt ab. 

Die zur (Gesamt-) Anlagenzertifizierung geforderte, notwendige Simulation (PC) des Verhaltens des EZA-Reglers ist ebenfalls enthalten und lässt sich in gängige Netzsimulationsprogramme einbinden. 

Der Zugriff von z. B. Direktvermarktern (DVM) oder dem Einspeise-managementsignal (EINSMan) ist über die im Bachmann-Portfolio bereits vorhandenen Kommunikationsstandards, wie IEC 0870-5-101/104 bzw. IEC 61850, Modbus, usw. leicht zu konfigurieren und wird dank der hohen Sicherheitsstandards bei Bachmann zuverlässig kontrolliert und protokolliert.

Applikationsentwicklung in allen Sprachen – IEC 61131-3, C/C++ oder MATLAB®/Simulink®

Die Programmierung ist ein maßgeblicher Bestandteil beim Engineering. Deshalb sind speziell bei diesem Entwicklungsschritt Potenziale für Zeiteinsparungen gesucht. Die Kombination aus optimaler Technologie für die jeweilige Aufgabenstellung und hilfreichen Funktionen steigert die Effizienz und verbessert die Code-Qualität. 

Für komplexe Aufgabenstellungen etabliert sich zunehmend die modellbasierte Entwicklung mit grafischen Simulations- und Programmierumgebungen. Damit verringert sich die Komplexität und der Fokus richtet sich auf das Wesentliche: Die optimale Aufgabenrealisierung.

Für die Zukunft gerüstet 
Das SolutionCenter und die M1-Steuerung von Bachmann unterstützen zahlreiche Programmiersprachen: C/C++, alle Sprachen der IEC 61131-3 sowie MATLAB®/Simulink®. Programmierer haben so die Möglichkeit, Applikationen in ihrer vertrauten Umgebung und Sprache zu erstellen. Zudem kann ein bestehender und etablierter Softwarecode problemlos weiterverwendet werden. Bibliotheken für PLC lassen sich in allen Sprachen erstellen. Die unterstützten Sprachen können zudem beliebig kombiniert werden.

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World of Visualization – Eine Software für alle Anwendungen

M1 webMI pro
Native Webtechnik im Einsatz: Durch M1 webMI pro ist es möglich, gänzlich ohne einschränkende Zusätze wie Browser-Plugins die Vorteile von Webtechnologien zu nutzen. Über einen direkt auf der Bachmann-Steuerung integrierten Webserver können beliebige Visualisierungsgeräte vom Smartphone bis hin zum leistungsstarken Bedienterminal ankoppeln, bedienen und beobachten. Und das wo und wann auch immer der Prozess dies fordert.

atvise® hmi
Mit dem atvise® builder als voll grafisch gestützten Engineering Tool bietet atvise® hmi alles, was es für die schnelle Umsetzung von Visualisierungen braucht. Dabei stehen neben einem umfangreichen Objektkatalog, Drag & Drop Unterstützung und durchgängiger Objektorientierung steht atvise® hmi Anwendern auch ein vollständig integriertes Responsive Design Framework zur Verfügung. Durch viele vorbereitete Dynamisierungen, Drag & Drop Unterstützung und hohen Freiheitsgraden in der Umsetzung können sowohl Einsteiger als auch Experten im atvise® hmi optimal nutzen.

atvise® scada
Das SCADA-System von Bachmann bietet eine komfortable und durchgängige Systemlösung für webbasierte Visualisierungsprojekte. Höchste Flexibilität und Offenheit sorgen für
eine schnelle Umsetzung, gute Wartbarkeit und eine effiziente Erweiterbarkeit. Beispielhaft können z. B. die Prozesswerte nach der Schnittstelle IEC 61400-25 durchgängig abgebildet werden. Dies vereinfacht nicht nur die interne Kommunikation, sondern bietet auch externen Betreibern und Energieunternehmen einen vereinheitlichten Zugriff auf die Kennwerte.

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Security integriert im Bachmann Steuerungssystem – Mehrstufiges IT-Sicherheitskonzept


Ein gezieltes Sicherheitsmanagement hilft nicht nur gegen unerwünschte und potenziell zerstörerische „Hacker“-Angriffe. Gerade im geschützten Umfeld von Produktionsanlagen lassen sich ein versehentliches Verändern von Maschinen-parametern oder Fehlkonfigurationen des Maschinennetzwerks vollumfänglich nur schwer vermeiden. Auswirkungen davon sind jedoch häufig gleichwertig zu Bedrohungen von außen.

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Ebene 1: Abgesichertes Netzwerk
  • Abhörsichere Datenübertragung durch verschlüsselte Netzwerkverbindungen
  • Bandbreitenbegrenzung zur Abwehr von Überlastungs-Angriffen und zum Schutz vor Defekten der Netzwerkperipherie
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Ebene 2: Abhörsichere Kommunikation
  • Integrierte Benutzer- und Passwortadministration als Basis für die Zugriffskontrolle
  • Server- und Client-Authentifizierung zur Absicherung automatisierter Fernwartungszugriffe
  • Abhörsichere End-to-end-Verschlüsselung am aktuellen Stand der Technik (TLS 1.2)
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Ebene 3: Authentifizierte Zugriffskontrolle
  • Rechteprüfung erfolgt unabhängig vom Zugriffsweg zur Steuerung (Visualisierung, SolutionCenter oder mit OPC UA)
  • Einschränkung bei System- und Ausführungsrechten für jeden Benutzer
  • Rollenbasierte Zugriffskontrolle mit Gruppen (Nutzer erben Gruppenrechte)
  • Zugriffsschutz und Sichtbarkeit von Dateien und Prozessvariablen einzeln konfigurierbar
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Ebene 4: Gehärtetes Betriebssystem
  • Speicherung und Ausführung von zusätzlichen Applikationen kann verboten werden
  • Speicherschutzmaßnahmen, damit Fremdprozesse nicht auf den Speicher der Anwendungsapplikation zugreifen können
  • Detaillierte Protokollierung sämtlicher Benutzerzugriffe mit sämtlichen Nutzerdaten und Partitionsverschlüsselung
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Ebene 5: Sichere Nutzer-Applikationen
  • Offene Schnittstellen zur Anpassung und Erweiterung sämtlicher Zugriffskontrollfunktionen und zur Nutzung kryptografischer Funktionen in Anwendungen
  • Backup- und Recovery-Mechanismen
  • Vordefinierte Security-Levels als Vorlagen zur einfachen Konfiguration

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Energiemanagement erfahren!



Bausteine für Energiemanagement

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Bausteine für Energiemanagement
Key Elements of Energy Management
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Key Elements of Energy Management