Eine Ferieninsel unter Strom
Smart Power Plant Controller gewährleistet Netzstabilität bei Griechenlands größtem Windkraftprojekt
TERNA ENERGY verfolgt in Griechenland große Ziele: Eine Erhöhung von heute 1,1 GW installierter Leistung aus erneuerbaren Energien auf 6 GW bis 2029. Einen Teil der Leistung decken 17 neu errichtete Windparks auf der Ferieninsel Euböa ab. 330 MW werden zukünftig von dort über ein Seekabel in Richtung Festland transportiert. Der Smart Power Plant Controller (SPPC) von Bachmann sorgt für die nötige Netzstabilität.
Der von TERNA ENERGY errichtete Windpark „Kafireas“ ist der bisher größte in Griechenland. Er umfasst insgesamt 101 Windenergieanlagen von Vestas und Enercon, die über drei Umspannstationen ins Netz einspeisen. Diese setzen die Spannung von 33 auf 150 kV um und sind in Sterntopologie zusammengeschlossen. Über ein 72 km langes Seekabel wird die Energie zum Festland nach Lavrio nahe Athen transportiert.
Um auch in Zukunft einen möglichst problemlosen Betrieb sicherzustellen, wollte der Anlagenbetreiber von Beginn an bei der Implementierung und Konfiguration der Lösung zur Netzregelung mitarbeiten: „Wir machen sehr viel selbst – von der Projektplanung auf Basis langjähriger Windmessungen über Umweltstudien und Lizensierungen bis hin zur Konstruktion und Wartung der Anlagen. Wir begleiten unsere Projekte über ihren gesamten Lebenszyklus“, stellt Dimitrios Karadimos, elektrischer Projektingenieur bei TERNA ENERGY, den Anlagenbetreiber vor.
Klare Entscheidung für den SPPC
Zur Messung, Regelung und den Schutz des Netzes entschied sich TERNA ENERGY für den Smart Power Plant Controller (SPPC) von Bachmann. Für Dimitrios Karadimos stand die Wahl außer Frage: „Bereits am ersten Tag der Zusammenarbeit haben wir erkannt, dass Bachmann damit eine Lösung bietet, bei der wir den Prozess und den Projektausgang maßgeblich mitbestimmen können. Das ist keine Black-Box, die bei jeder kleinen Änderung in Zukunft Kosten nach sich zieht.“ Eine Lösung mit diesen Vorzügen sei im Windsektor äußerst schwer zu finden, ist der Projektingenieur überzeugt.
Die positiven Retrofit-Erfahrungen, die Dimitrios Karadimos mit Bachmann-Systemen in der Vergangenheit sammeln konnte, sowie die Tatsache, dass Vestas bei den eingesetzten Parkreglern ebenfalls auf Bachmann-Hardware vertraut, haben die Entscheidung noch bekräftigt.
Der SPPC ist mit einer zuverlässigen und bewährter Hardware sowie einer zertifizierten Controller-Software ausgestattet. Weltweit wurden mehre hundert Systeme zur Energieregelung installiert.
Die Benutzer- und Zugriffsverwaltung umfasst ein mehrstufiges Sicherheitskonzept auf der Grundlage der IEC 62443. Der SPPC verwendet hybride EZA-Regler, die sich für jede Art von Topologie, Kaskadierung und Kommunikationsschnittstellen eignen. Außerdem unterstützt er verschiedene Energieregelungsfunktionen (Wirk- und Blindleistungsregelung, Spannungsregelung) und bietet die gängigsten, länderspezifischen Grid Codes, wodurch er für eine Vielzahl von Anwendungen auf der ganzen Welt vorbereitet ist.
Strom aus drei Anlagen wird zusammengeführt
Jede der drei Umspannstationen auf der zweitgrößten griechischen Insel Euböa wurde mit einem SPPC ausgestattet, der die daran angeschlossenen Windparks regelt. Eine Besonderheit bei diesem Projekt ist die verteilte Netzmessung bei der Hauptstation in Evangelismos. Die beiden anderen Anlagen in Omalies und Stavros verfügen über keine direkte Netzanbindung. Sie werden auf der Sammelschiene in der Umspannanlage Evangelismos zusammengeführt und von dort aus wird die Energie ins Netz gespeist. „Um die Energie, welche von den in Evangelismos direkt zugeführten Windparks stammt, korrekt zu bestimmen, konnten wir nicht am Netzanschlusspunkt messen. Sonst hätten wir die Netzgrößen der beiden anderen Parks mitberücksichtigt“, erinnert sich Marius Kaspar, Projektleiter des Smart Power Plant Controllers bei Bachmann, an die Herausforderungen während der Planungsphase. Der zertifizierte EZA-Regler misst deshalb in Evangelismos die Abgänge der beiden Transformatoren im Umspannwerk mit zwei GMP232-Modulen separat und aggregiert die ermittelten Größen auf.
Drei-Stufen-Plan
TERNA ENERGY entschied sich, die Inbetriebnahme in drei Stufen durchzuführen und dabei nach und nach mehr Selbständigkeit zu erlangen. Der Controller in Evangelismos wurde gemeinsam mit Bachmann-Experten vor Ort in Betrieb genommen. Parallel dazu wurden die TERNA-Spezialisten zu den eingesetzten Systemen und effizienten Implementierungsprozessen geschult. „Der persönliche Austausch war sehr hilfreich. Das half allen Beteiligten, die Anlage und die Systeme besser zu verstehen“, ist sich Dimitrios Karadimos sicher. Bei der Station Omalies unterstützte Bachmann via Remote die von TERNA ENERGY durchgeführte Inbetriebnahme. Der dritte Controller in Stavros wurde dann komplett autonom vom Betreiber in Betrieb genommen, Bachmann war nur noch punktuell behilflich.
Zertifizierter Betrieb
Dank des nach VDE-AR-N 4110 und 4120 zertifizierten SPPC betreibt TERNA ENERGY den Anlagenpark konform mit den geltenden Netzanschlussbestimmungen für Stromerzeuger. „In Griechenland schreibt der Netzbetreiber deutsche Standards vor. Für Bachmann war es ein Leichtes, die Anforderungen zu verstehen und uns mit den nötigen Dokumenten auszustatten. Das war matchentscheidend“, klärt der Projektingenieur auf.
Darüber hinaus konnte TERNA ENERGY dank des SPPC auf einen statischen Blindleistungskompensator zur Blindleistungsregelung verzichten. Das lange Seekabel belastet die Umspannstation Evangelismos in elektrischer Hinsicht stark. Mit der Bachmann-Lösung ist TERNA ENERGY dennoch in der Lage, einen ungestörten Energiefluss und einen stabilen Netzbetrieb sicherzustellen. Die Blindleistung lässt sich präzise regeln und die Spannung innerhalb des TERNA-Netzes mit der entsprechend notwendigen Genauigkeit steuern.
Einfache Implementierung, einfache Bedienung
Anlagenbetreibern ist es allgemein wichtig, die eingesetzten Systeme schnell verstehen und einfach bedienen zu können. Hier trumpft der SPPC auf: „Mit dem anwenderfreundlichen Interface können wir die unterschiedlichen Technologien der vielen Windparks auf Euböa völlig einheitlich bedienen“, sagt Dimitrios Karadimos.
Zudem legt TERNA ENERGY großen Wert darauf, die Windenergieanlagen genau überwachen zu können. Dafür setzt man auf ein übergeordnetes Datenerfassungssystem. „Dank der vielen von Bachmann unterstützten Protokolle ist sichergestellt, dass alle Systeme dieselbe Sprache sprechen. So ließ sich der SPPC einfach in unser Gesamtsystem implementieren“, freut sich der Ingenieur.
Sichere Zukunft
Bei seinen Projekten setzt TERNA ENERGY stets auf die neueste Technik. Eine eigene IT-Abteilung stellt eine höchstmögliche Cybersicherheit der kritischen Infrastrukturen sicher. „Die Lösungen von Bachmann bringen hier viele Security-Features mit, die wir gerne nutzen.“ Das komplette System ist über TLS geschützt. Zusätzlich zum verschlüsselten Zugriff wurde ein User-Management eingerichtet. Alle Kommandos und Parameter werden 18 Monate lang genau am System protokolliert. Dadurch kann selbst dann eine exakte Analyse stattfinden, wenn die Verbindung vom SCADA-System zu den Controllern temporär abbrechen sollte.
Hoch gesteckte Ziele
Ende 2023 waren alle Tests mit dem Netzbetreiber abgeschlossen und die 330 MW stehen dem Netz seitdem zur Verfügung. TERNA ENERGY hat bereits große Pläne für die Zukunft, auch mit anderen erneuerbaren Energieträgern. Dazu zählen neben Photovoltaik-Anlagen auch Pumpspeicher-Projekte. Und dazu meint ein überzeugter Dimitrios Karadimos: „Ich glaube, wir haben die Kollegen von Bachmann hier nicht zum letzten Mal gesehen.“