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Zeitsynchronisation für intelligente Stromnetze

Zeitsynchronisation für intelligente Stromnetze

Durch den notwendigen Ausbau erneuerbarer Energien wird Strom nicht mehr in wenigen zentralen großen Werken erzeugt, sondern von vielen kleinen und großen Stromerzeugern, wie Windrädern, Photovoltaikanlagen oder Wasserkraftwerken. Wind und Sonne schwanken stark in ihrer Intensität - und damit auch die Menge an erzeugtem Strom.

Um keine gefährlichen Schwankungen ins Stromnetz zu übertragen, verfügen moderne Stromnetze, Smart Grids, über intelligente Steuerelemente.

Die präzise Zeitsynchronisierung dieses Steuersystems ist aus mehreren Gründen wichtig:

  • Koordination von Geräten: Smart Grids bestehen aus zahlreichen verteilten Energiequellen, Lasten und Speichersystemen. Eine präzise Zeitsynchronisation ist notwendig, um diese Geräte effizient zu koordinieren und zu steuern.
  • Echtzeit-Überwachung: Für eine effektive Überwachung und Steuerung des Netzes in Echtzeit müssen alle Mess- und Kontrollgeräte synchronisiert sein, um genaue und konsistente Daten zu liefern.
  • Lastverteilung: Eine präzise Zeitsynchronisation hilft bei der genauen Lastverteilung und -prognose. Das ist wichtig, um Spannungsschwankungen zu vermeiden und die Netzstabilität zu gewährleisten.
  • Synchronisierte Kommunikation: Bei der Kommunikation zwischen verschiedenen Netzknoten ist es wichtig, dass alle Beteiligten dieselbe Zeitreferenz nutzen, um Missverständnisse und Fehler zu vermeiden.
  • Angriffserkennung: Zeitsynchronisation kann helfen, unregelmäßiges Verhalten im Netz zu erkennen, das auf Cyber-Angriffe hinweisen könnte.
  • Log-Analyse: Bei der Analyse von Sicherheitsvorfällen sind präzise Zeitstempel entscheidend, um die Abfolge der Ereignisse korrekt nachzuvollziehen.
  • Compliance: Viele regulatorische Standards und Vorschriften, wie IEC 61850, verlangen genaue Zeitstempel und synchronisierte Daten, um Compliance und Nachvollziehbarkeit sicherzustellen.

IEEE C37.238 PTP IEEE 1588-Standard für Smart Grids

IEEE C37.238 ist ein Profil des IEEE 1588-Standards, das speziell für Anwendungen in der Energieversorgung entwickelt wurde. Ein PTP Timeserver muss für diese Aufgabe mit einer passenden Ethernet-Schnittstelle für PTP Hardware-Timestamps ausgerüstet und für die Erzeugung der Zeitpakete gemäß IEEE C37.238 programmiert sein.

NTS-5000 NTP/PTP IEEE1588 Modular Time Server

Der NTS-5000 ELPROMA Network Time Server ist ein Advanced Zeitserver mit OCXO oder Rubidium. Er bietet optional redundanten GNSS Empfang über zwei unabhängige Antenneneingänge. Spezielle PTP Profile für DATACOM, TELECOM und SMART-GRIDS.

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