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FAQ: Die Software Defined Substation

Anton Krupski

Veröffentlicht am 17 Jun, 2022

FAQ: The Software Defined Substation

In Zusammenarbeit mit Locamation haben wir die Software Defined Substation als kostengünstige und zukunftssichere Lösung entwickelt. Durch das Hinzufügen des Welotec-Substation-Servers (RSAPC), Spannungs- und Stromsensoren und der virtuellen Merging Unit von Locamation zu einer konventionellen Substation erhalten Sie IEC 61850-Interoperabilität und erweiterte Messungen für virtualisierte Anwendungen.

Was unterscheidet eine „Virtual Merging Unit“ von einer normalen Merging Unit?

Die „Virtual Merging Unit“ trennt die Erfassung und Digitalisierung analoger Messwerte und die Merging-Funktionalität. Dadurch sind die Messsensoren für Strom und Spannung (CIM und VIM) einfach, robust und konfigurationslos. Alle Messwerte sind zentral verfügbar. Die Merging-Funktionalität läuft auf einem Substation-Server. Das erhöht die Flexibilität und vereinfacht Upgrades.

Verfügt die virtuelle Merging Unit über Schutzfunktionen?

Die virtuelle Merging Unit (vMU) ist die erste von vielen Anwendungen, die auf der Software Defined Substation-Plattform laufen werden. Weitere Anwendungen sind geplant, darunter auch Schutzfunktionen. Die Plattform ist offen, damit auch andere Anwendungen für die Software Defined Substation entwickeln können.

Müssen die Schnittstellenmodule konfiguriert werden?

Dies hängt von der Nutzung und den Anforderungen des TSO/DSO ab. Die Schnittstellenmodule verfügen über mehrere Modi. Ein Modus erfordert, dass die virtuelle Merging Unit (VMU) kalibriert und an die abgetasteten Prozesssignale angepasst wird. In diesem Fall ist die Genauigkeit der endgültigen Informationen in den abgetasteten Wertströmen höher und kann auch für erweiterte Anwendungen wie Stromqualität und Messung verwendet werden. Die Konfiguration erfolgt in der vMU direkt auf dem Umspannwerksserver, der der Herausgeber der SV-Streams ist.
Ein anderer Modus erfordert die vMU nicht und in diesem Fall werden die Abtastdaten nicht kalibriert. In diesem Fall können die Schnittstellenmodule direkt von IEDs verwendet werden, die mehrere abgetastete Wertströme abonnieren können. Wenn der TSO/DSO die Standardkonfiguration des Schnittstellenmoduls akzeptiert, ist keine Konfiguration erforderlich. Wenn jedoch beispielsweise CT-Verhältnis, svID und Ziel-MAC-Adresse konfiguriert werden müssen, steht ein einfaches Konfigurationstool zur Verfügung.

Welche ausfallsicheren Funktionen sind in dieses softwaredefinierte System integriert?

Redundanz kann durch Hinzufügen einer zweiten Plattform, Installieren redundanter Sensoren oder Konstruieren einer Hybridlösung erreicht werden, bei der die vMU mit herkömmlichen IEDs kombiniert wird. Es gibt mehrere Möglichkeiten, die auf die Bedürfnisse der Versorgungsunternehmen oder das Komfortniveau zugeschnitten werden können.

Die Hybridkonfiguration ist ideal für Nachrüstzwecke. Installieren Sie die vMU als Zusatzlösung, kombiniert mit möglicherweise virtuellen Schutzfunktionen. Wenn die technische Lebensdauer Ihrer IEDs wirklich erschöpft ist, können Sie eine zweite Plattform, Schutzanwendungen anderer Anbieter oder moderne Prozessbus-IEDs hinzufügen.

Wie viele IEDs kann ich durch einen Substation-Server ersetzen?

Dies hängt von der Situation und den Anforderungen des TSO/DSO ab. In Zukunft wird es möglich sein, eine vollständige softwaredefinierte Unterstation auf einem einzigen Server zu implementieren. Wir sprechen auch von Unterstationsfunktionen statt von IEDs. Ein herkömmliches IED kann viele Unterstationsfunktionen haben. In einer softwaredefinierten Unterstation sprechen wir besser von Unterstationsfunktionen, da es keine physischen IEDs mehr gibt. Natürlich gibt es immer eine Grenze für die Anzahl der Unterstationsfunktionen, die gleichzeitig auf einem einzigen Server ausgeführt werden können. Denken Sie an die Anzahl der Prozessorkerne und des Speichers. Aber aus unserer Erfahrung mit SASensor in der Vergangenheit konnten wir immer alle Unterstationsfunktionen auf einer einzigen Plattform ausführen … und das war schon vor über 10 Jahren möglich. Heutzutage haben sich die Prozessor- und Speicherkapazitäten um ein Vielfaches erhöht. Abhängig von den Unterstationsfunktionen, z. B. Schutz, kann ein redundanter Server verwendet werden.

Was ist der Unterschied zwischen Effizienz und Kosten zwischen einer herkömmlichen Lösung und einer softwaredefinierten Lösung?

Der wahre Nutzen einer Software Defined Substation liegt in der Effizienz, dem geringeren Platzbedarf und der Zukunftssicherheit: kleinere Installationen, geringerer Einsatz von Rohstoffen, einfachere und schnellere Handhabung durch Wartungspersonal, einfachere Konfiguration und Prüfung sowie Funktionsupgrades durch Software-Updates.

Lösungsübersicht: Der Weg zum softwaredefinierten Umspannwerk

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Experte

Anton Krupski

Business Development Manager bei Welotec GmbH

Anton ist Experte für Automatisierung von Umspannwerken und Smart Grid-Technologie.

Mit umfassender Erfahrung in der internationalen Entwicklung und einem starken Fokus auf Cybersicherheit, Virtualisierung und Energiewende treibt er Innovationen voran und gestaltet aktiv die Zukunft der industriellen Automatisierung.

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