IEC 61850: vom Engineering zum nachvollziehbaren Test.

Mit 11.000 Kilometern Höchstspannungsleitung, mit Spannungen von 220 bis 380 Kilovolt, gehört das Übertragungsnetz von Amprion zu einem der längsten in Deutschland. 165 Schalt– und Umspannanlagen, verteilen den Strom in die regionalen und lokalen Verteilnetze und verbinden somit Stromerzeuger und –Abnehmer von Niedersachsen bis zu den Alpen—in einem Gebiet, in dem rund ein Drittel der deutschen Wirtschaftsleistung erzeugt wird.

„ Als 2010 das Projekt „Amprion SCT NBF-NG“, die Implementierung der Norm IEC 61850 sowie des Top-Down-Engineering für unsere neuen Schutz und Leittechniksysteme gestartet ist, war Amprion auf der Suche nach einem Unternehmen, welches uns berät und bei der Umsetzung unserer Softwareanforderungen unterstützt. Die Anforderung war eine vollständige geräteunabhängige SCL-Datei zu generieren.

Da das Unternehmen H&S eine äußerst hohe Kompetenz im Bereich der Norm IEC 61850 besitzt und wir schon in mehreren sekundär– und primärtechnischen Projekten zusammen gearbeitet haben, hat Amprion die Entscheidung getroffen dieses Projekt in Zusammenarbeit umzusetzen.

Vor dem Projekt „SCT NBF-NG“ gab es zur Umsetzung der Stationsleittechnik keine maschinenlesbaren Rahmenbedingungen und die Aufbereitung lag beim Leittechnik-Lieferanten. Die Verbesserung dieser Prozesse sollte durch ein Engineering Werkzeug mit angehängtem Datenbanksystem (inkl. rollenbasierten Zugängen) realisiert werden. Ziel ist es Rahmenbedingungen festzulegen, die Stationsleittechnik zu spezifizieren und eine Interoperabilität und Austauschbarkeit der eingesetzten sekundärtechnischen Komponenten zwischen verschiedenen Herstellern zu erreichen.

Durch Gremienarbeit und den Austausch zusammen mit H&S haben wir ein IEC 61850 Amprion-Profil für ein Datenmodell entwickelt, welches durch das Engineering Werkzeug umgesetzt werden soll. Hervorzuheben ist, dass durch den rollenbasierten Zugang zu dem Engineering Werkzeug die Spezifizierung von Typicals und das designen der Anlage voneinander getrennt ist. Viele Kommunikationsprozesse werden zusammen definiert und anschließend automatisiert, um den Standard der NBF-NG-Anlagen zu gewährleisten.

Der innovative technische Austausch zwischen Amprion und H&S hat zu einem etablierten Engineering Werkzeug geführt. Weiterentwicklungen, Verbesserungen und Problemlösungen finden kontinuierlich statt, um unsere Bedürfnisse an das Engineering Werkzeug zu erfüllen.“

Die Elia Group gehört mit Ihren beiden TSOs — Elia in Belgien und 50Hertz in Deutschland — zu den Top 5 der führenden Übertragungsnetzbetreiber in Europa. Elia und 50 Hertz betreiben in Belgien und im Nordosten von Deutschland ein knapp 18.990km langes Hochspannungsnetz, welches zusammen knapp 30 Millionen Endverbraucher (Großindustrie und Haushalte) mit Strom versorgt.

Elia betreibt in Belgien ein Übertragungsnetz mit Spannungsebenen zwischen 30 und 400 Kilovolt (kV). 50Hertz transportiert in Deutschland Strom über die Hochspannungsebenen von 150, 220 und 380 Kilovolt (kV).

„Um auf die Engineering-Anforderungen zu reagieren, die mit der Integration von IEC 61850 in unsere Sekundärsysteme eingeführt wurden, waren wir auf der Suche nach einer Konstruktionssoftware, die all unsere Anforderungen abdeckt. Hierbei haben wir auf einer Fachmesse das Entwickler-Team von H&S kennengelernt. Wir haben das Team von H&S auf einer IEC 61850-Fachmesse getroffen und sie haben uns mit einem maßgeschneiderten Engineering-Tool überzeugt.

Wir setzten ein gemeinsames Projekt auf, bei dem es das Ziel war, zusammen mit H&S einen Engineering Prozess zu entwickeln, der eine unabhängige Konfiguration von Stationsgateways (RTU/DCS), sowie das Testen von Feldschutz-Einheiten erlaubt. Hierbei sollte eine maximale Flexibilität gewährleistet und gleichzeitig die Komplexität der IEC61850 Norm vor unseren Konstrukteuren verborgen werden.

Der in diesem Projekt entwickelte „Elia SCD Generator“ bietet uns die Möglichkeit in der Grundlagenabteilung erstellte Signallisten zu bearbeiten, diese nach dem Schema der IEC 61850 Norm zu prüfen und als Ergebnis im Projekt eine fertig konfigurierte, normgerechte .scd-Datei zu erhalten. Diese beinhaltet sämtliche IED-Datenmodelle der Anlage, welche aus unseren Signallisten generiert worden sind, die Clientkonfiguration für die RTUs (Gateways), sowie die IEC60870‑5–104 Informationen, die zur Übertragung zur Netzleitstelle benötigt werden. Während der Projektphase hat uns H&S mit einem hohen Maß an Zusammenarbeit und einer einwandfreien Implementierung unserer Anforderungen überzeugt. Durch eine hohe Flexibilität seitens H&S waren wir in der Lage auf neue Anforderungen während des Projektverlaufs reagieren zu können, Lösungen gemeinsam zu entwickeln und reibungslos in unseren bisherigen Engineering-Prozess zu integrieren. Das Team von H&S hat uns in den Vorgesprächen durch Kompetenz überzeugt und im Rahmen von regelmäßigen physischen Treffen unser Vertrauen in die Arbeit stetig gesteigert. Ich gehe davon aus, dass einige der Lösungen und Ideen, die während der Entwicklung entstanden sind, zukünftig marktweisend sein werden. Hierzu zähle ich beispielsweise das Konzept der Konfiguration von Clients mit generierten und somit herstellerunabhängigen IED-Modellen. Auch der inhaltlich sehr anspruchsvolle Vergleich von IED-Datenmodellen, sowie eine auf dem Vergleich aufsetzende Aktualisierungsfunktion konnte mit einer äußerst intuitiv zu bedienenden Lösung realisiert werden. Wir können eine Zusammenarbeit mit H&S zweifelsohne empfehlen, da der gesamte Prozess bestehend aus einem hohen Maß an Flexibilität, persönlichen Kontakten mit einer sehr offenen Kommunikation und einer agilen Entwicklungsumgebung samt angemessener Kostenstruktur (auch für nachträglich entstandene Anforderungen) optimal waren.“