Prozessbus mit SIPROTEC

Eine neue Dimension der Zuverlässigkeit und Effizienz in der Energieverteilung



Für Schutzfunktionen ist die Messung von Strömen und Spannungen notwendig. Momentan sind die Wandler direkt an die Schutzgeräte angeschlossen. Da sich die Schutzgeräte einer Schaltanlage normalerweise in einem zentralen Gebäude befinden, muss die Verdrahtung eine gewisse Distanz überbrücken. In EMV-kritischen Bereichen wie Hochspannungsschaltanlagen werden hierfür besonders starke Signale und somit dicke Kupferkabel benötigt. Für konventionelle Wandler hat sich diese Technologie bewährt.

Beim Prozessbus kommt ein neuer Ansatz zur Anwendung. Anstelle einer Direktverdrahtung zwischen Schutzgeräten und Wandlern, wird in der Nähe der Wandler eine Merging Unit platziert. Die Merging Unit digitalisiert die Analogwerte und sendet diese per Messwert-Datenstrom an ein oder mehrere Schutzgeräte. Die Messwerte werden über Glasfaser-Ethernetkabel übertragen, bei denen EMV kein Thema ist. Ein zusätzlicher Vorteil ist die nun mögliche Nutzung neuer Wandler, die keine hohen Signalpegel erzeugen können. Die Relais arbeiten nicht mehr mit Analogwerten, sondern nutzen direkt die Digitalwerte aus dem Sampled Values-Datenstrom.

Heutige konventionelle Wandler stellen mit ihrem Analogsignal das Hochspannungssignal dar. Dieses ist per Definition interoperabel. Die Messung findet direkt im Gerät statt. Im Prozessbus wird die interoperable Schnittstelle von der Merging Unit generiert. Die Konvertierung findet dabei in der Merging Unit statt. Die proprietären Wandlerausgaben werden in standardisierte, Ethernet-basierte Ausgaben umgewandelt. Dadurch werden auch nicht-konventionelle
Wandler unterstützt.

Die IEC 61850 wurde geschaffen, um interoperable Geräte für Energieautomatisierungssysteme entwickeln zu können. Die Norm deckt nicht nur den Informationsaustausch nach IEC 61850-8-1 ab, was heute dem Stand der Technik entspricht. In IEC 61850-9-2 wird die digitale Übertragung von Analogwerten standardisiert. Diese Norm ist die Basis für den interoperablen Prozessbus. Siemens unterstützt die Schnittstelle nach IEC 61850-9-2 und konzentriert sich auf interoperable Lösungen.

Vorteile

  • Minimierte Verdrahtung durch Messung direkt am Wandler, zentralen Betrieb und die Nutzung von Glasfaser-Ethernet.

  • Mehr Sicherheit durch die Vermeidung offener Eingangskreise an den Geräten

  • Leichtere Erweiterung/Wartung, Einrichtung einer Geräteanbindung zum Netzwerk notwendig. Keine direkte Verdrahtung mit den Wandlern nötig

  • Maximale Netzwerkzuverlässigkeit durch stoßfreie Redundanzprotokolle

  • Garantierte Interoperabilität nach IEC 61850-9-2

  • Merging Units für konventionelle Strom-/Spannungswandler nutzen die Vorteile des Prozessbus ohne Änderung der Primärtechnik