Prozessarchiv für TransnetBW

Big-Data-Analyse für die Energiewirtschaft

Wie der Netzbetreiber TransnetBW seine Milliarden an Datensätzen aus Scada-Systemen in Echtzeit in den Griff bekommt

Big-Data-Analyse für TransnetBW

Mithilfe einer Lösung zur Big-Data-Analyse hat der Netzbetreiber TransnetBW seine Datensätzen im Griff.

Je weiter die Digitalisierung voranschreitet, desto wichtiger ist auch die zuverlässige Verfügbarkeit ihres „Lebenselexiers“− des Stroms. So können kleinste Spannungsspitzen im Millisekundenbereich ausreichen, dass bei der Autofertigung die Bänder stillstehen, während Konsumenten nicht mal ein Flackern der Glühbirne bemerken.

Kaum hat die Energiebranche eine große Hürde genommen, steht die nächste an. Während aktuell an der Integration der grünen, erneuerbaren Energie in bestehende Infrastrukturen gearbeitet wird, steht durch die digitale Transformation die nächste Herausforderung mit einem riesigen, tagtäglich anfallenden Datenberg an. Aber wie können Unternehmen Herr über diese Datenmasse werden? Wie kann man sie sammeln, für den schnellen Zugriff vorhalten und letztlich zu nützlichen Informationen weiterverarbeiten? Wie wird es möglich, die Daten intelligent für den Geschäftserfolg nutzbar zu machen?

Diese und andere Fragen stellte man sich auch bei TransnetBW. Das Unternehmen ist u.a. für den Betrieb, die Instandhaltung, die Planung und den bedarfsgerechten Ausbau des Übertragungsnetzes in Baden-Württemberg verantwortlich. Es koordiniert die Übertragung der Energie über weite Strecken und integriert dabei auch die erneuerbaren Energien in das Versorgungssystem. So gewährleistet man die sichere Versorgung der rund elf Millionen Menschen in Baden-Württemberg mit dem rund 3.200 Kilometer langen Höchstspannungsnetz, das allen Akteuren im Strommarkt diskriminierungsfrei und zu marktgerechten, transparenten Bedingungen zur Verfügung steht.

Bestandssysteme stießen an ihre Grenzen

Um für die nötige Transparenz sorgen zu können, müssen allen Marktteilnehmern zahlreiche aktuelle Daten und Informationen aus verschiedensten Bereichen des Übertragungsnetzes laufend zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise zu Erzeugung oder Verbrauch, zu Lastflüssen oder zu Netzausbauprojekten. Dies spiegelte sich in einem deutlich gestiegenen Volumen angefragter Daten wider, was mit den Bestandssystemen, die in ihrer Grundstruktur nicht für die Datenanalyse entwickelt waren, kaum effizient zu realisieren war.

Auf der firmeninternen Seite sieht man sich in allen Bereichen veränderten Anforderungen an Governance und Compliance gegenüberstehen. Die hierbei verwendeten, weitgehend analogen, Prozesse können nur mit großen zeitlichem Aufwand die erwartete Informations- und Dokumentationsqualität liefern. Im Zweifel fehlt diese Zeit an anderer Stelle für die Bearbeitung zentraler Aufgaben.

Die Antwort von TransnetBW auf die gestiegenen Anforderungen war der Aufbau eines neu geschaffenen Prozessdatenarchivs. In ihm werden alle Daten, welche die Bestandssysteme bei der Überwachung und Steuerung des Stromnetzes generieren, an zentraler Stelle gesammelt, umgehend archiviert und direkt für Analysezwecke verfügbar gemacht. Den größten Teil machen dabei Echtzeitinformationen des Scada-Systems (Supervisory Control and Data Acquisition) aus. Die Echtzeitinformationen umfassen Mess- und Rechenwerte, welche eine detaillierte Auskunft über die Leistung und den Zustand des Übertragungsnetzes und der beteiligten Partner geben.

Nach der Umstellung von Datenbeistellungen an Dritte auf das Prozessdatenarchiv konnten nicht nur freie Scada-Rechenkapazitäten wieder ihrem originären Zweck zugeführt werden, auch wurden die dazugehörigen Prozesse automatisiert und standardisiert. Dies führte darüber hinaus zu einer Entlastung des Scada-Teams.

Netzstabilität steht an erster Stelle

Die Entlastung des Scada-Systems war nötig: Tagtäglich werden bei dem Energiespezialisten über 65 Millionen Werte archiviert. Seit 2014 kamen so mehr als 71 Milliarden Datensätze zusammen. Diese riesigen Datenvolumina werden kontinuierlich in das Prozessdatenarchiv eingespeist und dort online für weiterführende Analysen vorgehalten. Nur so lässt sich gewährleisten, dass für die Aufarbeitung und Bewertung problematischer Situationen alle relevanten Informationen zeitnah zur Verfügung stehen.

Für Matthias Wolf, Datenmanager bei TransnetBW, ist das Prozessdatenarchiv eine große Verbesserung: „Unser oberstes Ziel ist es, das Netz (n-1-)sicher zu betreiben und das Gleichgewicht von Erzeugung und Verbrauch im Netz jederzeit sicherzustellen. Dazu müssen wir das Stromnetz lückenlos überwachen und steuern. Dafür brauchen wir alle relevanten Daten zum einen für die Verarbeitung in Echtzeit im Scada-System und zum anderen historisiert im Prozessdatenarchiv – und das sind ordentliche Datenmengen.“

Bei der Auswahl eines Partners zur gemeinsamen Umsetzung des Projektes entschied man sich für die Trivadis AG. Ausschlaggebend waren dabei vor allem der anwenderorientierte Ansatz und die hohe Datenbankexpertise des IT-Dienstleisters. Das Zusammenspiel funktionierte: Trivadis lieferte die Erfahrung und das technische Know-how, TransnetBW steuerte klare Vorgaben bei, was die Lösung leisten muss. Nach nur eineinhalb Jahren ging das gemeinsam entwickelte Prozessdatenarchiv in Betrieb. Allgemeine Abfragen zum Netzbetrieb müssen jetzt nicht länger aufwendig u.a. vom Scada-System geliefert werden, sondern werden fortan vom neu entwickelten Prozessdatenarchiv zentral abgedeckt.

Die Entwicklung des Prozessdatenarchives geht stetig weiter. Die Anwender lernen mit den neuen Möglichkeiten weiterführende Fragen zu stellen und die Prozesse so stetig weiterzuentwickeln. Auch Daten aus anderen Bereichen sollen in Zukunft über die Lösung verarbeitet werden: „In weiteren Phasen wird es darum gehen, zwischen unseren zahlreichen aufgabenspezifischen Applikationen Verbindungen herzustellen und ein gemeinsames Datenmodell zu entwickeln“, so Wolf abschließend.

Bildquelle: TransnetBW GmbH

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