미래의 전력망을 위한 엔지니어링

표준화와 산업화는 처음부터

우리가 완전 전기 사회로 나아가면서 현재의 전력 인프라는 대대적인 변화와 확장을 필요로 할 것입니다. 예를 들어, 분산화를 처리하고 미래에 필요할 훨씬 더 많은 양의 에너지를 처리하려면 배전망과 송전망을 크게 확장해야 합니다. 이 엄청난 작업은 표준화, 산업화 및 자동화를 통해서만 달성할 수 있습니다. 여기서의 모토는 "산업으로부터 배우기"입니다. 예를 들어 기계 공학은 전체 프로젝트를 계획하고 묘사할 수 있는 E-CAD 플랫폼에 수년 동안 의존해 왔습니다. 이는 또한 생산 표준화와 (배전반) 시스템의 전체 서비스 수명에 걸쳐 디지털 트윈을 사용하기 위한 핵심 전제 조건 중 하나를 충족합니다.

Representation of energy pathways for a transformer station in EPLAN Electric P8.

사실은 알려져 있으며 다른 문서들 중에서도 독일의 그리드 개발 계획 2037/2045 초안에 의해 뒷받침됩니다. 계획된 재생 에너지 증가량을 그리드에 연결하고 이 추가 전력을 소비자에게 전송하려면 송전 및 배전 그리드를 대폭 확장해야 합니다. 이를 위해서는 독일에서만 매년 수천 개의 새로운 그리드 스테이션을 건설해야 합니다. 또한 변환하거나 업그레이드해야 하는 수천 개의 스테이션과 변전소가 있습니다. 전력산업 전체는 다른 에너지원, 특히 휘발유, 경유(이동성), 천연가스(난방) 등 주요 화석연료가 전기로 대체되는 완전 전기 사회를 지향하고 있습니다. 이로 인해 전기 수요가 엄청나게 증가할 것이며 전력망은 훨씬 더 유연해져야 할 것입니다. 지역 그리드 스테이션과 변전소에 필요한 확장 및 전환의 양이 현재의 설계 및 생산 방법으로는 달성할 수 없다는 사실을 인식하는 데는 많은 상상력이 필요하지 않습니다.

표준화와 산업화가 앞으로 나아갈 길

개발 및 계획 단계는 물론 제조 및 이후 운영 단계에서도 이러한 요구를 어떻게 안정적으로 충족할 수 있습니까? 이 질문에 대한 답은 에너지 전환의 성공과 불가분의 관계가 있습니다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 기업은 상당한 성장 잠재력을 실현할 수 있는 기회를 갖게 됩니다. 산업, 특히 기계 공학을 살펴볼 가치가 있습니다. 해당 제품(기계)은 주로 특정 주문에 맞게 맞춤화할 수 있는 표준화된 제품 시리즈를 기반으로 합니다.

기계 공학에서 배우기 - 구성 대신 구성

전기 엔지니어링의 표준화는 설계 및/또는 프로젝트 계획 단계에서 시작됩니다. 설계 엔지니어는 각 주문 관련 프로젝트에 대해 수정하는 템플릿 프로젝트를 사용하거나, 더 나아가 EPLAN eBUILD와 같은 회로도 구성기를 사용하여 기능, 특성, 변형 및 옵션을 클릭하기만 하면 됩니다. 그런 다음 회로도, 자재 명세서 및 기타 문서가 자동으로 생성됩니다.

EPLAN은 IT 지원 및 부분 자동화 전기 엔지니어링이라는 까다로운 분야에서 없어서는 안 될 요소입니다. 이는 시장 침투에만 적용되는 것이 아니라 전기 설계 자동화에도 적용됩니다. 수평적(EPLAN Preplanning을 사용한 사전 계획부터 시운전 및 그 이후까지 프로젝트 계획의 다양한 단계 전반) 및 수직적(개별 거래 전반 및 공급업체 포함, 예를 들어 케이블 사전 조립) 데이터 일관성은 기업에 더 큰 데이터 일관성을 위한 완전히 새로운 가능성을 제공합니다. .

Intelligent compact transformer stations make the energy transition possible (Rittal AX compact enclosure).

표준화의 장점

이러한 CAE 시스템의 사용은 디지털화를 통해 프로세스를 가속화하려는 전력망 및/또는 분산형 에너지 시스템(예: 전력 저장 장치 또는 태양광 발전과 같은 재생 가능 에너지원과 결합된 충전 인프라) 운영자에게 이상적입니다. (부분) 자동화. 결국 기업은 이를 통해 표준화의 기반을 마련하게 되며, 이는 다양한 이유로 수많은 이점을 제공할 뿐 아니라 전체 엔지니어링 및 제조 프로세스에 걸쳐 데이터 일관성을 제공하게 됩니다. 이는 또한 나중에 에너지 시스템이나 변전소를 운영하는 동안 유지 관리 및 서비스 속도를 상당히 높여줍니다.

일관성이 전부입니다

우선, 운영자는 보호 및 제어 기술 모듈 공급업체가 프로젝트 계획 단계부터 문서 작업을 원활하게 계속할 수 있고 세부 엔지니어링을 기존 프로젝트에 추가할 수 있다는 사실을 포함하여 여러 가지 이점을 얻을 수 있습니다. 이는 이러한 모듈의 설계 및 생산이 상당히 가속화되고 합리화되는 것과 밀접한 관련이 있습니다. EPLAN의 표준화되고 자동화된 전기 엔지니어링은 이미 전력망 생태계의 많은 이해관계자들에 의해 널리 사용되고 있으므로 운영자는 위험 없이 이 단계를 수행할 수 있습니다. 많은 공급업체가 이미 이 소프트웨어를 사용하고 있으므로 다른 산업 프로젝트의 이 솔루션에 대해 잘 알고 있습니다. EPLAN 문서를 포함하여 스위치기어 시스템 및 변압기 제공은 많은 제조 회사의 표준 레퍼토리의 일부이기도 합니다. 따라서 시스템의 향후 작동을 위한 전체 문서 전체에서 데이터 일관성이 궁극적으로 보장됩니다.

디자인 프로세스에 참여하는 모든 사람을 위한 공통 플랫폼

이러한 방식으로 설계할 때의 또 다른 이점(전기 분야에서는 아직 일반적이지 않은 기능)은 프로젝트에 참여하는 모든 사람이 항상 동일한 버전의 파일에서 작업할 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 이는 (보기 기능을 통해) 설계 프로세스의 현재 상태를 확인하려는 운영자, 정보가 필요한 공급업체 또는 다른 위치에서 작업하는 개발자의 경우에 해당됩니다. 이는 계획 단계를 더욱 효율적으로 만들고 모든 프로세스의 투명성을 높이며 참가자가 다른 버전의 프로젝트로 작업할 때 발생하는 실수를 방지하는 데 도움이 됩니다.

저전압 뿐만 아니라

기계 엔지니어링에서 EPLAN 플랫폼은 저전압 범위의 전기 시스템 계획 및 설계에만 거의 독점적으로 사용됩니다. 그러나 이것이 솔루션이 이에 국한된다는 의미는 아닙니다. 실제로 소프트웨어는 모든 수준의 전압을 표시할 수 있습니다. EPLAN은 중전압 및 고전압 시스템을 갖춘 변전소 전체를 계획하고 설계하는 데 사용할 수 있으며, 수년 동안 EPLAN 소프트웨어를 광범위하게 사용해 온 잘 알려진 제어 캐비닛 및 스위치기어 시스템 제조업체가 있습니다. 기획 및 생산 프로세스의 데이터 일관성은 또 다른 특징입니다. EPLAN은 제어 캐비닛 및 스위치기어 시스템 분야의 선두 제조업체인 Rittal의 계열사이기 때문에 EPLAN 소프트웨어와 Rittal의 하드웨어 구성 요소(제어 캐비닛, 스위치기어 시스템, 전원 공급 장치, 온도 조절 장치 등 포함) 사이에는 특히 긴밀한 연결이 있습니다.

입체적인 디자인 — 3차원 디자인 덕분에 디지털 트윈(EPLAN Pro Panel)으로 작업할 수 있습니다.

다운로드 예: 모델 변전소 프로젝트

실제 사례만큼 설득력 있는 것은 없다는 원칙에 따라 EPLAN은 지난해 11월 중순 SPS 무역 박람회에서 에너지 산업을 위한 모델 프로젝트를 선보였습니다. 고객과의 협력을 통해 EPLAN 플랫폼을 기반으로 고압 및 저압 시스템을 갖춘 변전소가 개발되었으며 EPLAN Cloud에서 프로젝트로 제공되었습니다. 배전소, 공급 스테이션 또는 혼합 시스템은 재생 에너지용 에너지 저장 시스템과 마찬가지로 이 표준 산업 프로젝트를 기반으로 계획할 수 있습니다. 에너지 부문에 특별히 필요한 장비 목록은 계획 과정에서 자동으로 생성되는 문서 중 하나임은 말할 필요도 없습니다.

기계 및 플랜트 건설과 같은 전기 공학? 시도 해봐

이 프로젝트는 전기 공학 관련자들에게 중전압 및 저전압 범위의 스위치기어 시스템을 계획하기 위한 실용적인 템플릿을 제공합니다. 여기에는 단일 라인 및 다중 라인(단일 및 다중 극 렌더링), 어셈블리 레이아웃을 위한 3D 설계, 분석(단자 다이어그램 포함)과 같은 EPLAN 소프트웨어의 기존 기능이 포함되어 있습니다. 무정전 전원 공급 장치와 광전지 시스템의 전력 공급도 포함됩니다. 모든 데이터를 제조 단계로 직접 전송하고 있는 그대로 사용할 수 있으므로 후속 생산도 가능합니다. 적절한 측정을 위해 제어 캐비닛, 조립 플레이트, 저전압용 고성능 분배기 및 리탈 포트폴리오의 배전 구성요소와 같은 중앙 구성요소가 이미 설치되어 있거나 템플릿에 제공되어 있습니다.

일관된 워크플로우 – 생산을 비롯한 그 이후까지

이 새로운 계획 개념의 주요 장점 중 하나는 EPLAN 플랫폼의 사용이 변전소의 생산 및 시운전으로 끝나지 않는다는 것입니다. 제어 캐비닛의 데이터는 EPLAN Data Portal에서 다운로드할 수 있으며, Rittal Automation Systems의 처리 기계는 스위치기어 시스템의 디지털 트윈에서 제어할 수 있습니다. 또한 디지털 회로도 포켓인 Rittal ePocket에는 항상 최신 시스템 문서가 준비되어 있습니다. 이는 EPLAN Cloud에 저장, 관리 및 공유될 수 있으므로 스테이션의 유지 관리, 서비스 또는 향후 현대화를 위한 기반을 형성합니다.

결론: 에너지 부문을 위한 새로운 생태계

모든 이해관계자가 이를 사용하면 플랫폼은 그리드 구성요소 및 제어 캐비닛 제조업체뿐 아니라 시스템 통합업체, 설계자 및 그리드 운영자 등이 사용할 수 있고 사용해야 하는 에너지 부문을 위한 생태계를 생성합니다. 이것이 바로 기계 공학 및 산업 부문의 혁신적인 기업들이 표준화되고 자동화되어 수년간 작업해 온 방식입니다. 에너지 부문에 대한 요구 사항이 산업 부문의 요구 사항과 수렴되고 있기 때문에(다양한 변형이 포함된 훨씬 더 많은 수의 표준화된 시스템을 효율적으로 계획 및 제조) 이제 이 접근 방식의 이점을 최대한 활용할 때가 왔습니다.