TenneT | Testopstelling Ede
Automatisering maakt de kritische energie-infrastructuur toekomstvast
Veel 110- en 150kV hoogspanningsstations stammen uit de vorige eeuw. Ze werken nog uitstekend, maar zijn niet eenvoudig uitbreidbaar, terwijl de energievoorziening van vandaag dat wel vereist. "De situatie is totaal anders dan tientallen jaren geleden: stroom wordt niet meer opgewerkt op één locatie maar komt uit diverse bronnen zoals windmolens, zonneparken en kolencentrales”, legt Evert van Bennekom uit. Als Lead Engineer Systeemautomatisering bij TenneT is hij verantwoordelijk voor het ontwikkelen en testen van de automatisering van de nieuwe hoogspanningsstations. In deze nieuwe realiteit is automatisering geen ondersteunende techniek meer, maar een randvoorwaarde voor het functioneren van de energie-infrastructuur zelf.
Om de ruim 140 verouderde 110- en 150kV-hoogspanningsstations van TenneT de komende jaren te vernieuwen, is het Bay Replacement Program gestart. Waar mogelijk worden de vernieuwde stations ook direct uitgebreid om extra capaciteit vrij te maken.
- Project
- TenneT | Testopstelling Ede
Modulair en veilig
Om de realisatie te versnellen wilde TenneT de nieuwe hoogspanningsstations bouwen volgens een modulair, digitaal en gestandaardiseerd concept. Dit model moest snel te realiseren zijn door verschillende aannemers en makkelijk uitbreidbaar zijn als extra capaciteit nodig is. Daarnaast moeten de stations makkelijk te onderhouden zijn, zonder concessies aan de veiligheid. Het stroomnet valt immers onder de kritieke infrastructuur die absoluut niet verstoord of gehackt mag worden, een uitdaging in tijden dat OT en IT steeds nauwer verweven zijn. Dat vraagt om besturingssoftware die schaalbaar is en uitstekend kan worden beveiligd.
Croonwolter&dros ontwikkelde in een Proof-of-Conceptfase van het BRP programma een gestandaardiseerd, modulair op te bouwen stationsconcept. Het specialistische label Technische Automatisering en Informatisering (TAI) voegde het ontwerp en de uitvoering van de softwarematige besturing, communicatie en beveiliging hier aan toe. Dit concept vormt de basis voor uniforme inrichting van stations, ongeacht locatie of aannemer.
Met behulp van het Helinks-platform heeft TAI voor de Proof of Concept een leverancieronafhankelijk automatiseringsfundament gerealiseerd. Hierdoor is een centrale regie over communicatie en besturing van stations mogelijk en kan het net gecontroleerd en veilig worden uitgebreid. Standaardisatie maakt het mogelijk om capaciteit toe te voegen zonder dat de complexiteit exponentieel toeneemt. Daarnaast maakt software het mogelijk om een traditioneel statische infrastructuur te transformeren naar een dynamisch systeem. Hierdoor kan TenneT de beschikbare capaciteit en functionaliteit van bestaande installaties beter benutten dan voorheen. Automatisering is daarmee geen aanvullend systeem, maar het mechanisme waarmee het net bestuurbaar, flexibel en toekomstbestendig blijft.
Praktijkgerichte trainingen voor veilige automatisering
Voor de Proof of Concept stations Hengelo en Nederweert trainde Croonwolter&dros de aannemers en monteurs om de hoogspanningstations snel en veilig te realiseren en onderhouden. “Daarin werd veel aandacht besteed aan de automatisering”, zegt Van Bennekom. “Elektrotechnici zijn daar van oudsher minder thuis in. Het is al lastig genoeg als je als monteur opeens op een andere manier onderhoud moet gaan uitvoeren. Automatisering maakt dat makkelijker en veiliger, maar dan moet je wel weten hoe je die goed en veilig gebruikt.” Door de trainingen waren aannemers ook tijdig op de hoogte welke expertise ze nodig hebben om nieuwe stations te realiseren en te onderhouden.
Automatisering als sleutelrol in de energietransitie
Automatisering in de OT wordt steeds belangrijker: het biedt nieuwe mogelijkheden voor onze steeds complexere energievoorziening. Met automatisering verschuift het bouwen van systemen – het hoe – naar de directe toepassing in de energie infrastructuur zelf – het wat. Stations en netcomponenten functioneren niet langer statisch, maar reageren continu op veranderingen in vraag, aanbod en belasting van het elektriciteitsnet.
Concreet draagt automatisering bij aan de stabiliteit en capaciteit van het net, doordat energiestromen realtime worden bewaakt en aangestuurd. Het zorgt ervoor dat vraag en aanbod van energie 24/7 in balans blijven, ook bij sterke fluctuaties door duurzame opwek. Daarnaast maakt automatisering het mogelijk om wind en zonneparken veilig en gecontroleerd in te passen op het hoogspanningsnet, zonder dat dit ten koste gaat van betrouwbaarheid of beheersbaarheid.
Deze rol kan automatisering alleen vervullen door de combinatie van diepgaande IT expertise en kennis van de elektriciteitsmarkt, waarin technologie, netdynamiek en operationele processen samenkomen.
Veiligheid waarborgen met cybersecurity
Omdat automatisering diep ingrijpt in het functioneren van het elektriciteitsnet, is veiligheid vanaf het ontwerp meegenomen. In samenwerking met cybersecuritylabel CS2 (weerbaarheidspartner in OT-cybersecurity) heeft TAI voor de Proof of Concept stations een beveiligd netwerkontwerp ontwikkeld waarin besturing, communicatie en toegang logisch zijn gescheiden en centraal worden beheerd.
Deze aanpak borgt dat uitbreiding en digitalisering van het net niet ten koste gaan van betrouwbaarheid. Juist in kritische energie‑infrastructuur is automatisering alleen waardevol als deze aantoonbaar veilig en beheersbaar is ingericht.
Testopstelling Eindhoven: testen in de praktijk
Om de betrouwbaarheid en veiligheid van de stationsautomatisering te waarborgen, realiseerde TAI op haar kantoor in Eindhoven een modulaire testopstelling waarin software, communicatienetwerken en cybersecurity-instellingen uitvoerig worden getest en gevalideerd voordat deze in het veld worden toegepast. Door de complete softwareomgeving vooraf onder realistische omstandigheden te simuleren, kan Croonwolter&dros de doorlooptijd tijdens de inbedrijfstelling op locatie aanzienlijk verkorten en worden risico’s tijdens de implementatie geminimaliseerd.
De testopstelling speelt daarnaast een belangrijke rol bij het verdere opleiden van betrokken engineers en uitvoeringsteams. Dat sluit aan bij de visie van TenneT op de nieuwe generatie hoogspanningsstations. De softwarematige besturing maakt het mogelijk om modules eenvoudig bij te schakelen, meer inzicht te verkrijgen in de stroomvoorziening door middel van data-analyse en onderhoudswerkzaamheden te vereenvoudigen. “Zo zijn de stations voorzien van een onderhoudsscherm op locatie waar monteurs met enkele clicks storingen kunnen opsporen. Dat is veel fijner dan voorheen, toen ze via pijltjestoetsen op kleine schermpjes door uitgebreide menu’s moesten navigeren”, licht Van Bennekom toe.
De opstelling is flexibel opgebouwd en geschikt voor uiteenlopende typen Intelligent Electronic Devices (IED’s) en beveiligingssystemen van verschillende fabrikanten. Daardoor kan TAI nieuwe ontwikkelingen snel integreren en softwareoplossingen fabrikantonafhankelijk testen. Ook andere partijen zijn welkom om hun software door TAI te laten testen en valideren voordat deze wordt ingezet in kritische energie-infrastructuur.
Het ontwikkelen en testen van de software verloopt volgens een gestructureerd proces met meerdere validatiefases, van testen in een gecontroleerde omgeving tot verificatie op locatie. Deze aanpak helpt fouten vroegtijdig te signaleren en verkort de doorlooptijd tijdens realisatie.
BRP standaard
TenneT heeft besloten na de Proof of Concept fase een eigen ontwerp te maken waar de POC een inspiratiebron is geweest. Verfijningen in het netwerkontwerp, aanpassingen in beveiliging concepten en andere fabrikant componenten. Wel blijft de focus op veiligheid, modulariteit, digitalisatie en standaardisatie.
“Ik ben er trots op dat we samen met Croonwolter&dros een stationsmodel met bijbehorende automatisering hebben ontwikkeld als Proof of Concept “ , zegt Van Bennekom. “En dat we de standaardisatie zover hebben doorgevoerd dat we op alle fronten in control kunnen blijven. Zowel bij het snel realiseren en uitbreiden van nieuwe stations als het beveiligen van onze kritieke infrastructuur.” Croonwolter&dros is nu ook één van de partners van TenneT die betrokken is bij de realisatie van hoogspanningsstations op basis van de nieuwe TenneT standaard.