Krüger, Carsten (2025) Engineeringprozess für Virtualisierte Dienste in Smart Grids. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

Die dezentrale Energieerzeugung durch erneuerbare Quellen erfordert neue Planungs- und Betriebsführungsprozesse. Dafür müssen Verteilnetze digital aufgerüstet und über IKT zu einem Cyber-Physischen Energiesystem (CPES) vernetzt werden. So können netzdienliche Aufgaben wie Spannungshaltung oder Redispatch umgesetzt werden. Ortsnetzstationen können digitale Geräte wie IEDs und RTUs zur Fernüberwachung nutzen. Die wachsende Zahl solcher Geräte erhöht die Komplexität. Konzepte wie Virtualisierung, Microservices und Edge-Computing können dabei unterstützen. Diese Arbeit beschreibt ein Virtualisierungskonzept unter Verwendung von Containerisierung für Stationsgeräte und ergänzt eine zentrale Verwaltungseinheit zur Steuerung über mehrere Stationen hinweg. Das Konzept wurde in einen IEC-61850-Prozess integriert. Ein Feldtest mit elf digitalisierten Stationen bestätigen die Praxistauglichkeit.

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Engineering process for virtualized services in smart grids

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The shift to decentralized renewable energy generation requires new planning and control processes. Distribution networks must be digitally upgraded and connected via ICT to form a Cyber-Physical Energy System (CPES), enabling services like voltage control and redispatch. Local substations are equipped with digital devices such as IEDs and RTUs for remote monitoring. As the number of devices increases, so does system complexity. Concepts like virtualization, microservices, and edge computing offer solutions. This work develops a container-based virtualization concept for station devices and adds a central management unit to control multiple stations. Finally, the concept is integrated into an IEC 61850 engineering process. Tests with eleven digitized substations confirm its practical feasibility.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Cyber-Physisches Energiesystem, Virtualisierung, Verteilnetzautomatisierung, Container-Orchestrierung, Smart Grid
Subjects:	Generalities, computers, information > Computer science, internet
Divisions:	School of Computing Science, Business Administration, Economics and Law > Department of Computing Science
Date Deposited:	16 Jun 2025 11:31
Last Modified:	16 Jun 2025 11:31
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/7208
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-72894
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