Verjüngungskur für Batteriespeicher-Kraftwerk
Bachmann- Steuerung sorgt für höhere Effizienz und Zuverlässigkeit
Als 2014 das damals größte Batteriespeicherkraftwerk Europas in Schwerin-Lankow ans Netz ging, war das ein absolutes Novum am Energiemarkt. Seit dem Ausbau 2017 stellt die Anlage des Ökostromanbieters WEMAG dem Energiemarkt 10 Megawatt Primärregelleistung zur Verfügung und trägt damit zur Stabilisierung des Netzes bei. Nun wurde es Zeit für eine Verjüngungskur. - Die Steuerung der Batterie-Wechselrichter-Einheiten wird nun vom M200-Steuerungssystem von Bachmann übernommen. Der Smart Power Plant Controller (SPPC) übernimmt die Kraftwerkssteuerung.
Die WEMAG (Westmecklenburgische Energieversorgung AG) stellt hohe Ansprüche an die Systemtechnik seines Batteriespeicher-Kraftwerks in Schwerin-Lankow. Um für zukünftige technische Entwicklungen gerüstet zu sein, entschied sich das Unternehmen, die IT mit der zugehörigen Infrastruktur sowie die Software zur Steuerung, Überwachung und den Betrieb des Batteriespeicher-Kraftwerks zu erneuern. Die Anlagenarchitektur sowie Batterien, Wechselrichter, Transformatoren und Mittelspannungsschaltanlagen sollten jedoch weitestgehend erhalten bleiben. Für die Umsetzung dieser Aufgabe holten die Betreiber die Experten von SCADA-Automation ins Boot. Das Brandenburger Unternehmen mit Büro in Berlin ist unter anderem auf Automatisierungstechnik für Batteriespeicher spezialisiert.
Zukunftsorientierte Entwicklung
Die Vorstellungen der WEMAG zur Ausgestaltung der neuen Anlagensteuerung und des Kraftwerksleitstands waren sehr konkret: Um eine einheitliche Basis für alle Batteriesysteme im Unternehmensportfolio zu schaffen, sollte sich das Team von SCADA-Automation an den bereits von ihnen entwickelten Lösungen der WEMAG-Batteriespeicher-Systeme (WBS) orientieren. Dabei wurden bereits Steuerungen von Bachmann eingesetzt. „Unsere Erfahrungen aus der Zusammenarbeit mit WEMAG in anderen Projekten waren bei diesem Projekt natürlich von Vorteil. Mit den Bachmann-Systemen war es uns auch hier möglich, effizient eine maßgeschneiderte Steuerungslösung für die Batteriespeicher zu entwickeln“, erzählt Jens Ramlow, Gründer und Geschäftsführer von SCADA-Automation.
Zuverlässige Hardware
Vor dem Retrofit wurde das Kraftwerk mit einem Soft-SPS-Programm betrieben. SCADA-Automation setzt bei seinen Lösungen auf maximale Verfügbarkeit und Stabilität. Die bislang serverlastige Steuerung wurde deshalb auf eine hardwarebasierte Lösung umgestellt. „Mit den Produkten von Bachmann können wir auf zukunftssicheren und standardkonformen Industrial-Communication-Technologien aufbauen. Darüber hinaus ermöglichen sie einen unkomplizierten Betrieb. Sie unterstützen einen großen Temperatur- und Spannungsbereich. Und auf eine Kühlung kann gleichermaßen verzichtet werden wie auf umfangreiche Software-Pakete, die gepflegt werden müssen“, erklärt Jens Ramlow den Ansatz von SCADA-Automation. Die Steuerung der Batterie-Wechselrichter-Einheiten konnte für das Lankower Kraftwerk sehr schlank auf dem M200-Steuerungssystem mit MX220-CPU entwickelt werden. Dafür wurden unterschiedliche Ansteuerlogiken für drei verschiedene Batterie-Wechselrichter-Kombinationen programmiert.
Robuste M200-Hardware
Das M200-System kann aufgrund seines breiten Spektrums leistungsfähiger CPUs auf der Basis industrieller Pentium-Prozessoren und einem umfangreichen Angebot von Ein-/Ausgangsmodulen individuelle Anforderungen wie in diesem Projekt leicht erfüllen.
Echtzeitfähige Bussysteme erlauben eine Dezentralisierung der Automatisierung ohne Leistungseinbußen. Für härteste Umgebungsbedingungen konzipiert, garantiert die M200-Serie einen störungsfreien Einsatz und ist lüfterlos bis zu einer Umgebungstemperatur von -40 bis +70 °C einsetzbar.
Eine moderne, auf konsequente Netzwerkfähigkeit ausgelegte Systemarchitektur ermöglicht die einfache Integration in das Umfeld der Steuerungs- und Anlagenperipherie. Real-Time-Ethernet erlaubt die echtzeitfähige Vernetzung von Steuerungen, und die Unterstützung aller gängigen Feldbussysteme ermöglicht die standardisierte Anbindung externer Komponenten.
Zertifizierte Anlagensteuerung
Die Kraftwerkssteuerung übernimmt der Bachmann Smart Power Plant Controller (SPPC) mit seinem nach VDE-AR-N-4110/4120 zertifizierten EZA-Regler.
Der SPPC ist mit einer zuverlässigen und bewährten Hardware sowie einer zertifizierten Controller-Software ausgestattet. Weltweit wurden mehr als 7000 Systeme zur Energieregelung installiert, die in den letzten zehn Jahren rund 86 GW Energieleistung geregelt haben.
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.
Erneuerung im laufenden Betrieb
Wichtig war dem Betreiber WEMAG, die Ausfallzeit des Kraftwerks so gering wie möglich zu halten. So wurde die neue Batteriesteuerung vorab für alle 18 Batterie-Wechselrichter-Einheiten von SCADA-Automation einzeln im laufenden Betrieb getestet. Durch dieses Vorgehen konnte die neue Steuerungs- und Betriebsplattform des Batteriespeicherkraftwerks Schwerin-Lankow sehr zeitsparend in Betrieb genommen werden. Das Kraftwerk ging nach nur einer Woche wieder ans Netz. – Ein gelungener Retrofit für alle Beteiligten.
