智能——人員和財產的保護傘：Driescher Wegberg的ABSzero系統使用了WAGO的控制器和其他組件。

　　Ingenieurbüro Pfeffer憑借其開發出的智能變電站原型，以一種符合相關標準且十分可靠的方式將本地電網變電站的主要與輔助技術有機結合在一起。Pfeffer的解決方案目前可滿足未來對智能配電站(iONS)的需求。其解決方案的核心來自于明登的WAGO。
　　如果由Matthias Pfeffer負責管理，那么現有的部分供電系統將很快成為歷史。也就是說，將我們電網中的電力從一個電壓級別轉換為另一個電壓級別的部分會被淘汰，而不是在供電系統中采用智能管理。
　　“我們的電力網絡非常強大，”Ingenieurbüro Pfeffer（黑森州一家規劃和設計局域電網交鑰匙工作站的領先供應商）負責人解釋稱?！斑z憾的是，”他繼續說道，“未來可再生能源發電的比例將會大幅提高，而當前的電力網絡還不足以應對這一發展趨勢?！?br>　　根據聯邦政府的規劃，到2025年，德國可再生能源發電的比例將達到45%；到2035年，這一比例將達到60%。然而，即使目前可再生能源發電所占的比例僅為25%左右，當前電網仍不堪重負。其原因主要是在高峰時段，全國各地成千上萬個獨立的風力發電廠和光伏電站會將數百億瓦的電能輸送到電網線路中。
　　“為管理來源較為分散且不穩定的電能，以保持電力供應平衡，需要采用智能系統將電網中的發電機、電能儲存及用電設備等所有組件關聯起來”，Pfeffer表示。他認為首要任務是要擴大智能電網的應用范圍，不僅要延伸到高壓輸電網絡，還要延伸到低壓電網。因為據Pfeffer稱，小型電力生產商要通過低壓網絡將電流送入電網，而且用電設備也位于低壓網絡中。“本地智能配電站將在能源轉型中發揮重要作用?！?/p>

　　Ingenieurbüro Pfeffer 首席執行官 Matthias Pfeffer

　　需求已徹底發生變化
　　這一發展趨勢也意味著Ingenieurbüro Pfeffer要轉變思維模式。1975年，Fritz Pfeffer在羅德馬克創立了這家公司。當時，本地變電站均十分簡單且成本低廉。變電站站房、中壓開關設備、傳統變壓器和低壓配電箱為主要技術所需的所有典型組件。而這正是Matthias Pfeffer在學習電氣工程前，開始在該公司工作時所掌握的技術。
　　1996年，在獲得畢業文憑幾年后，這名年輕人接管了公司業務。Matthias Pfeffer帶領著一支15人左右的團隊，設計并實現了交鑰匙變電站，改造并擴展了現有配電站，還提供各種組件 。與此同時，面臨的技術挑戰已徹底發生變化?！拔覀儜砸环N可靠的方式將傳統的主要技術與智能的輔助技術結合起來，確保符合相關標準，從而應對未來的電力市場變化。輔助技術可幫助供應商執行測量、遠程控制、控制和穩壓等措施。尤為重要的是，必須對大量的變電站狀態信息進行清晰的可視化處理，”Pfeffer列出了種種新的挑戰。
　　大約三年前，他的團隊開始開發能夠完美應對這些挑戰的各種解決方案。其成果之一就是坐落于新近落成的公司總部外的智能配電站原型。與傳統的本地供電網絡配電站類似，這種智能變電站同樣是將中壓網絡與低壓網絡相連。但與技術含量較低的傳統配電站相比，智能變電站還能夠在一定程度上對電流進行自動化管理。
　　“可以說我們將‘千瓦’和‘千字節’融合在了一起，”Pfeffer表示。變電站站房本身是由Betonbau GmbH & Co.kG依據規范建造的；主要技術和千瓦電力（中壓和低壓）來自不同供應商；低壓配電箱由位于艾斯萊本的Driescher Moosburg制造。

　　Ingenieurbüro Pfeffer銷售負責人Marco Genehr

　　智能電網實現途徑：Ingenieurbüro Pfeffer開發的智能配電站原型借助WAGO的組件實現測量、控制、調節和遠程控制 。

　　其中輔助技術，即千字節技術以及其他技術則來自WAGO?！拔覀兊漠a品可在此應用中展現出獨特優勢，”曾參與為智能變電站原型選擇合適組件工作的WAGO技術銷售顧問Tarak Viol表示?！?例如，它們具有應對各種各樣通信標準的能力以及模塊化特性?！?
　　然而，這并不是Matthias Pfeffer之所以決定與來自明登的這一專業自動化公司合作的唯一原因。“ WAGO在遠動技術領域十分專業，同時也十分擅長傳統測量和控制技術。此外，該公司以CODESYS為基礎開發出了基于Web的可視化解決方案。最后一個但同樣重要的原因是，WAGO宣布他們準備與我們合作開發一款能源市場真正需要的優質、可靠解決方案?！?br>　　在極端條件下依然十分可靠
　　在智能配電站原型中，安裝了全新的750 XTR系列組件及其他組件。即使在極端條件下，這些組件依然十分可靠。XTR可確保溫度處于-40°C到+70°C之間時電站能夠正常工作。
　　這對于Pfeffer而言相當重要。他解釋說：“我們不僅要遵從相關標準規范來保護人員安全并防止財產損失，而且還要遵從與變電站內溫度變化相關的規定。
　　夏季，變電站內的溫度很容易就會超過50°C。在決定使用WAGO的XTR前，Pfeffer對來自各個制造商的組件的耐熱性進行了測試，測試結果表明，許多其他制造商的產品都不能耐受這種環境條件?！拔覀兊拈L期合作伙伴Betonbau GmbH是一家打造符合相關標準的變電站站房的領先供應商，擁有其自己的熱測試試驗場，可應對電力網絡環境發生巨大變化。因此可對iONS（智能配電站原型）進行熱循環并有針對性地對其進行優化?！?/p>

　　低壓側的核心是一臺PFC200控制器，可使用CODESYS自由編程。

　　變電站原型的智能核心由一臺用于中壓側的XTR控制器和一臺用于低壓側的PFC200控制器構成。這兩臺控制器可以使用CODESYS自由編程，會通過數字和模擬信號采集變電站中各個系統的所有數據，例如使用Modbus RTu。之后，將這些數據轉化成供應商所需的通信協議，例如IEC 60870-5-101/-104或IEC 61850。最后再通過數據線路將它們傳輸到中央控制系統。
　　另一方面，中央控制系統可以訪問變電站中的系統控制器，如來自各個制造商的中壓開關設備、防護設備或測量系統等。同時，該數據流通過WAGO控制器來防止未經授權的訪問：首先采用TLS1.2對數據進行加密，其次通過受到特殊保護的連接（如符合BDEW白皮書的IPsec或OpenVPN）進行保護。
　　在Pfeffer配電站原型中使用兩個控制器符合邏輯基本原理?！拔覀兿Ｍㄟ^使用兩臺控制器來展現整個系統的模塊化特性，”負責 Pfeffer技術與銷售的Marco Genehr與Jürgen Starck解釋說。這是因為，供應商可首先安裝帶有一個控制器的智能低壓節點，之后再添加采用輔助技術的中壓開關設備。但據Genehr稱，實際上一套完整的解決方案通常采用一臺控制器就已足夠。
　　智能變電站原型中的其他組件包括多種短路及接地故障指示燈，這些指示燈通過Modbus串行接口連接到XTR節點。所有重要的待測變量，包括能耗、電流、電壓、無功功率和相長度等都通過WAGO的三相電力測量模塊（采用傳統電流互感器或羅氏線圈）在放電至低壓側期間是確定的。此外，還包括溫度及其他傳感器，這些傳感器會連接到WAGO-I/O-SYSTEM的數字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入/輸出模塊。
　　新建與改造配電站的解決方案
　　整個聯邦共和國分布有600,000座左右的本地配電站。并非所有配電站都需要實現智能化來支持智能電網的擴展。對于必須實現智能化的配備站，可以在特定情況下進行改造。
　　然而，在決定改造還是新建之前，必須仔細考量變電站的所有組件，包括變電站站房、中壓與低壓配電箱以及變壓器本身等。對于不再符合相關標準的現有變電站，必須著重考量人員安全和財產保護。對于抗壓應力無法進入的空間，Pfeffer建議采用Driescher Wegberg的Minex ABSzero。

　　自20世紀70年代起，Ingenieurbüro Pfeffer就開始設計、制造和銷售本地交鑰匙供電網絡配電站：最近，該公司搬入位于法蘭克福附近的羅德馬克新總部。

　　“防爆系統是該解決方案的一大特色，該系統可將SF6鍋爐或開關設備空氣絕緣連接區域中的電弧轉換為電氣短路，”Pfeffer解釋道。
　　即使在改造項目中，WAGO的組件也可根據需要將智能控制融入系統中，其中防浪涌控制器750XTR尤為突出，該控制器滿足DIN EN 60870-2-1標準，可采集并轉發所有數據并可實現系統的遠程控制。然而，變電站并不一定需要進行遠程控制：維護團隊可以使用PERSPECTO?觸控面板直接在變電站內操作系統的所有功能，他們甚至可以使用平板電腦或智能手機進行操作。
　　無論是新建智能變電站還是將傳統變電站升級為智能變電站，均未采用一成不變的設計方案?！霸谖覀兊慕鉀Q方案中，真正的創新點在于，我們會不斷改進系統并對其進行調整，使其滿足相應的客戶需求和要求并符合新的監管規范，”Pfeffer表示。具體設計方案包括在未來更換變電站原型中的設備：低壓側將不再使用WAGO PFC200，而是使用WAGO新近發布的XTR型號的PFC。此外，iONS將能夠連接電動汽車快速充電站。若是這樣考慮，羅德馬克的變電站原型就不僅僅是智能原型，而是能夠真正邁入應用領域。

　　Web可視化——WAGO和 Pfeffer聯合開發的正面玻璃式變電站的可視化解決方案。

　　電網的智能擴展及可再生能源與電動汽車的融合對能源供應商和能源行業提出了新的挑戰。這對本地供電網絡配電站的影響尤為明顯。主要和輔助技術必須同步發展才能解決這些難題；因此，必須將這兩個長久以來被視為互不相關的領域融合在一起。在組件層面，這會對配電站中使用的組件產生影響，而在人員層面，則會對相關人員產生影響 。
　　為了打造面向未來的解決方案，需要組建跨學科團隊。因此，設計與制造交鑰匙變電站的領先企業Ingenieurbüro Pfeffer與經過精挑細選的合作伙伴共同合作，開展多個試點項目，旨在提升電網的安全性。其中一家合作伙伴為總部位于明登的WAGO Kontakttechnik GmbH & Co.KG。Ingenieurbüro Pfeffer與WAGO公司合作解決了諸多問題，如如何以符合標準的方式融合輔助技術以及如何有邏輯地使用遠程技術等。
　　在Pfeffer于羅德馬克總部舉辦的多場研討會中，Ingenieurbüro Pfeffer將與其合作伙伴一道，共同探尋這些問題及其他問題的答案。在約350m2的室內展廳中，他們將展示能源技術的當前發展狀態。更多相關信息，請訪問Ingenieurbüro Pfeffer網站。
　　www.ipi-online.de.