Standardisierte Umspannwerkssteuerung an mehreren Standorten

Die Verwaltung mehrerer Umspannwerke über ein großes geografisches Gebiet hinweg stellt erhebliche betriebliche Herausforderungen dar. An jedem Standort kommen möglicherweise unterschiedliche Geräte verschiedener Hersteller zum Einsatz, was die Schulung des Personals, die Gewährleistung von Einheitlichkeit und die schnelle Reaktion auf Netzereignisse erschwert.

COPA-DATA unterstützt Energieversorger bei der Bewältigung dieser Herausforderungen durch herstellerunabhängige Software, die den Betrieb über unterschiedliche Hardware-Installationen hinweg standardisiert.

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In dieser Anleitung wird erklärt,

  • Wie man die Standardisierung von Umspannwerken an mehreren Standorten angeht,

  • was bei der Auswahl von Automatisierungssoftware zu beachten ist,

  • und wie der sichere Fernbetrieb die Arbeitsweise Ihrer Ingenieur- und Automatisierungsteams verändert.

Sie erhalten praktische Anleitungen zur SCADA-Integration, zu Anforderungen an die Cybersicherheit sowie zu Entscheidungskriterien für die Bewertung von Anbietern von Umspannwerksautomatisierungslösungen.

Die wichtigsten Erkenntnisse

Das Wichtigste auf einen Blick: standardisierte, standortübergreifende Umspannwerkssteuerung

  • Die Standardisierung der Umspannwerkssteuerung über mehrere Standorte hinweg verkürzt die Einarbeitungszeit und verbessert die Reaktionsfähigkeit des Bedienpersonals bei Netzstörungen.
  • Mit herstellerunabhängiger Software können Sie Geräte verschiedener Hersteller in einer einzigen, einheitlichen Steuerungsumgebung zusammenführen.
  • Ein sicherer Fernbetrieb erfordert sowohl Schutzmaßnahmen auf Netzwerkebene als auch eine Authentifizierung auf Anwendungsebene, die gemäß einem IEC 62443-4-1-konformen SDL entwickelt wurden.
  • Die „zenon Energy Edition“ von COPA-DATA ermöglicht es Energieversorgern, den Betrieb zu standardisieren und gleichzeitig bestehende Hardware-Investitionen zu erhalten.
  • Durch die SCADA-Integration werden Ihre Umspannwerke mit regionalen und nationalen Leitstellen vernetzt, was die Transparenz und Koordination verbessert.

Warum sollte die Steuerung von Umspannwerken standortübergreifend vereinheitlicht werden?

Über Jahrzehnte hinweg erworbene Umspannwerke verfügen oft über unterschiedliche Schutz- und Steuerungssysteme. Dies führt zu Uneinheitlichkeiten in der Art und Weise, wie das Betriebspersonal mit den einzelnen Standorten umgeht. Ein standardisierter Ansatz bedeutet, dass Ihr Team sich nur mit einer Benutzeroberfläche, einer Alarmphilosophie und einem Befehlsausführungsprozess vertraut machen muss.

Die Standardisierung vereinfacht zudem Wartung und Modernisierungen. Durch die Verwendung einheitlicher Vorlagen und Konfigurationen lassen sich Änderungen, die an einem Standort vorgenommen werden, effizient auf Ihren gesamten Bestand übertragen. Dies reduziert den Entwicklungsaufwand und minimiert das Risiko von Konfigurationsfehlern.

Für Energieversorger, die Dutzende oder Hunderte von Umspannwerken verwalten, ist Standardisierung kein optionales Extra – sie ist die Grundlage für einen zuverlässigen und effizienten Betrieb in großem Maßstab.

Was bedeutet Herstellerunabhängigkeit für die Automatisierung von Umspannwerken?

Herstellerunabhängigkeit bedeutet, dass Ihre Automatisierungssoftware mit intelligenten elektronischen Geräten (IEDs) beliebiger Hersteller kommunizieren kann. Sie sind während der gesamten Lebensdauer Ihrer Anlagen nicht an einen einzigen Gerätehersteller gebunden.

Dies ist wichtig, da die Hardware in Schaltanlagen oft eine Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren hat. In dieser Zeit werden Sie im Rahmen verschiedener Projekte neue Anlagen anschaffen, Anlagen aus Fusionen übernehmen oder ausgefallene Geräte durch verfügbare Ersatzgeräte austauschen. Mit Software, die offene Standards wie IEC 61850 unterstützt, können Sie all dies integrieren.

zenon von COPA-DATA stellt über IEC 61850, DNP3, IEC 60870-5-101/104, MODBUS und andere Protokolle eine Verbindung zu IEDs her. Dank dieser umfassenden Konnektivität bleibt Ihre Automatisierungsebene stabil, auch wenn sich die zugrunde liegende Hardware im Laufe der Zeit ändert.

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      Wie funktioniert der sichere Fernbetrieb von Umspannwerken?

      Der sichere Fernbetrieb ermöglicht es Ihrem Team, Umspannwerke zu überwachen und zu steuern, ohne jeden Standort persönlich aufsuchen zu müssen. Dies ist für Energieversorger mit geografisch verstreuten Anlagen oder Umspannwerken an abgelegenen Standorten unerlässlich.

      Sicherheit beginnt bereits auf Netzwerkebene durch verschlüsselte Kommunikation und segmentierte Netzwerke. Auf Anwendungsebene stellt eine rollenbasierte Zugriffskontrolle sicher, dass nur autorisiertes Personal kritische Befehle ausführen kann. Audit-Trails protokollieren jede Aktion zur Einhaltung von Vorschriften und zur Untersuchung von Vorfällen.

      Die zenon-Softwareplattform von COPA-DATA unterstützt den sicheren Fernzugriff mit TLS-Verschlüsselung und Authentifizierungsmechanismen gemäß IEC 62351. Ihre Bediener erhalten die benötigte Transparenz, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.

      SCADA-Integration

      Welche Rolle spielt die SCADA-Integration bei der Steuerung mehrerer Standorte?

      Durch die SCADA-Integration werden Ihre Umspannwerke mit übergeordneten Leitsystemen verbunden. Regionale Leitstellen erhalten in Echtzeit Einblick in die Netzbedingungen, während nationale Netzbetreiber den Lastausgleich und Notfallmaßnahmen netzwerkweit koordinieren.

      Eine effektive SCADA-Integration nutzt häufig Gateway-Funktionalitäten, um zwischen lokalen Umspannwerksprotokollen und Protokollen der Leitstellen wie ICCP/TASE.2 zu übersetzen. Zudem erfordert sie eine einheitliche Datenmodellierung, damit Alarme und Messwerte aus verschiedenen Umspannwerken in einem einheitlichen Format dargestellt werden.

      zenon unterstützt die Kommunikation und den Datenaustausch mit übergeordneten Leitsystemen (einschließlich bidirektionaler Anwendungsfälle, abhängig von Protokoll und Architektur) und trägt durch Standardisierung zur Aufrechterhaltung einer einheitlichen Datenmodellierung bei. Mit standardisierten Vorlagen und Datenmodellen können Leitstellenspezialisten mit einer einheitlichen Ansicht über verschiedene Umspannwerkstypen hinweg arbeiten – von kleineren Verteilerstationen bis hin zu großen Übertragungsanlagen.

      Entscheidungskriterien

      Worauf sollten Sie bei einer Software zur Automatisierung von Umspannwerken achten?

      Bei der Bewertung von Anbietern für die Automatisierung von Umspannwerken sollten Sie sich auf vier Bereiche konzentrieren: Konnektivität, Effizienz in der Projektierung, Cybersicherheit und Skalierbarkeit.

      • Die Software sollte die Protokolle unterstützen, die Ihre derzeitigen und zukünftigen Geräte verwenden. Die native Unterstützung von IEC 61850 ist für digitale Umspannwerke besonders wichtig.

      • Achten Sie auf eine vorlagenbasierte Konfiguration, mit der Sie Arbeitsergebnisse standortübergreifend wiederverwenden können. Objektorientiertes Engineering und die automatische Projektgenerierung auf Basis von IEC-61850-Datenmodellen sorgen für erhebliche Zeitersparnisse.

      • Der Anbieter sollte einen sicheren Entwicklungslebenszyklus gemäß IEC 62443-4-1 befolgen. Funktionen wie rollenbasierter Zugriff, verschlüsselte Kommunikation und Sicherheitsprotokollierung sollten in die Plattform integriert sein.

      • Die Plattform sollte sowohl kleine lokale Umspannwerke als auch große SCADA-Leitstellen gleichermaßen gut bewältigen können. Ihre Anforderungen werden wachsen, und Ihre Software sollte mit Ihnen wachsen.

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        Wie gehen Versorgungsunternehmen bei der Standardisierung von Brachflächen vor?

        Unter „Brownfield-Standardisierung“ versteht man die Einbindung bestehender Umspannwerke in einen gemeinsamen Betriebsrahmen. Da funktionierende Anlagen nicht einfach entfernt werden können, muss der Ansatz schrittweise erfolgen.

        Beginnen Sie mit der Einführung einer gemeinsamen Automatisierungsplattform, die sich mit Ihren bestehenden IEDs verbindet. Konfigurieren Sie standardisierte Anzeigen, Alarmlisten und Befehlsabläufe. Erweitern Sie die Standardisierung, wenn Sie neue Standorte in Betrieb nehmen oder veraltete Geräte ersetzen.

        zenon unterstützt diesen schrittweisen Ansatz, indem es sich über herkömmliche Protokolle in Altgeräte integriert, während an neuen oder modernisierten Standorten die Norm IEC 61850 vollständig umgesetzt wird. So gewährleisten Sie die Betriebskontinuität und modernisieren gleichzeitig schrittweise Ihre Infrastruktur.

        Anforderungen an die Cybersicherheit

        Welche Anforderungen an die Cybersicherheit gelten für moderne Umspannwerke?

        Umspannwerke gelten in den meisten Rechtsordnungen als kritische Infrastruktur. Regulierungsrahmen wie NERC CIP in Nordamerika und die NIS2-Richtlinie in Europa legen spezifische Anforderungen an die Cybersicherheit fest.

        Zu den wichtigsten Anforderungen zählen Netzwerksegmentierung, Zugriffskontrolle, kontinuierliche Überwachung und Verfahren zur Reaktion auf Vorfälle. Ihre Automatisierungssoftware spielt dabei eine zentrale Rolle, indem sie die Authentifizierung durchsetzt, Sicherheitsereignisse protokolliert und Patch-Management-Prozesse unterstützt.

        COPA-DATA folgt einem sicheren Entwicklungslebenszyklus gemäß IEC 62443-4-1. Das bedeutet, dass Sicherheit von Anfang an in die Software integriert wird und nicht erst nachträglich hinzugefügt wird.

        Häufig gestellte Fragen

        Häufig gestellte Fragen zur standardisierten Steuerung von Umspannwerken an mehreren Standorten im Jahr 2026

        • Eine standardisierte Steuerung von Umspannwerken an mehreren Standorten bedeutet, dass in allen Ihren Umspannwerken einheitliche Software, Schnittstellen und Verfahren zum Einsatz kommen. Dadurch können die Bediener an jedem Standort effizient arbeiten, ohne sich in unterschiedliche Systeme einarbeiten zu müssen.

          zenon von COPA-DATA ermöglicht dies, indem es Geräte beliebiger Hersteller über eine einzige, einheitliche Plattform miteinander verbindet.

        • Ein sicherer Fernbetrieb erfordert verschlüsselte Netzwerkverbindungen, eine rollenbasierte Benutzerauthentifizierung und eine detaillierte Protokollierung. Ihre Software muss diese Sicherheitsmaßnahmen durchsetzen und gleichzeitig für Bediener nutzbar bleiben, die in Notfällen schnellen Zugriff benötigen.

          zenon unterstützt Sicherheitsmechanismen wie TLS (z. B. IEC 62351-3 für TCP/IP-basierte Verbindungen) sowie rollenbasierte Zugriffskontrolle und Protokollierungsfunktionen, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

        • Ja. Herstellerunabhängige Automatisierungssoftware gleicht die Unterschiede zwischen den verschiedenen Gerätetypen aus. Ihre Bediener sehen eine einheitliche Benutzeroberfläche, unabhängig davon, ob die zugrunde liegenden IEDs IEC 61850, DNP3 oder ältere Protokolle verwenden.

          zenon von COPA-DATA übernimmt diese Integration automatisch und stellt Ihren Bedienern und Leitsystemen einheitliche Daten zur Verfügung.

        • Herstellerunabhängige Software stellt über offene Kommunikationsstandards eine Verbindung zu IEDs verschiedener Hersteller her. Dies schützt Ihre Investition, da Sie den Gerätehersteller wechseln können, ohne Ihr gesamtes Automatisierungssystem austauschen zu müssen.

          zenon unterstützt über 300 Kommunikationsprotokolle und bietet Ihnen damit die Flexibilität, praktisch jedes Gerät zu integrieren.

        • Durch die SCADA-Integration erhalten Leitstellen einen Echtzeit-Überblick über alle Ihre Umspannwerke. Von einer zentralen Stelle aus können die Betreiber den Netzzustand überwachen, Maßnahmen bei Störungen koordinieren und die Stromflüsse im gesamten Netz optimieren.

        • Zu den wichtigsten Normen zählen die IEC 62443 für industrielle Cybersicherheit, die IEC 62351 für die Kommunikationssicherheit in Stromversorgungssystemen sowie regionale Vorschriften wie NERC CIP oder NIS2. Ihre Automatisierungssoftware sollte die Einhaltung dieser Rahmenwerke unterstützen.

          COPA-DATA entwickelt zenon unter Verwendung eines nach IEC 62443-4-1 konformen sicheren Entwicklungsprozesses.

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        Fazit: Entwicklung einer standardisierten Strategie für verteilte Umspannwerke

        Eine standardisierte, standortübergreifende Steuerung von Umspannwerken bietet messbare betriebliche Vorteile: schnellere Reaktion auf Störfälle, geringere Schulungskosten und effizientere Projektierung. Der Weg dorthin führt über die Auswahl herstellerunabhängiger Software, die Implementierung einer sicheren Fernsteuerung und die Integration Ihrer Umspannwerke in eine einheitliche SCADA-Hierarchie.

        zenon von COPA-DATA bietet Ihnen die Konnektivität, Sicherheit und die Engineering-Tools, um den Betrieb aller Umspannwerkstypen zu standardisieren – von älteren konventionellen Anlagen bis hin zu vollständig digitalen IEC 61850-Standorten. Durch die Wahl einer Software, die mit jeder Hardware kompatibel ist, schützen Sie Ihre bestehenden Investitionen und sind gleichzeitig auf alle zukünftigen Anforderungen des Netzes vorbereitet.

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        Anwendungsset für die HMI des Umspannwerks
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