Schutzsystem

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Schutzsysteme

Bei der Auslegung, Konfiguration und Umsetzung ihrer Schutzsysteme möchten Ingenieure validierte Systeme verfügbar machen, die zuverlässig, sicher, schnell und selektiv arbeiten. Zur Gewährleistung anforderungsgerechter Systeme sind Tests zwar unerlässlich, doch hat die zunehmende Komplexität miteinander verbundener Geräte umfassende Tests zu einer großen Herausforderung werden lassen. Diese ist bei Tests an komplexen Schutzkonzepten und dem koordinierten Distanzschutz noch größer. Daneben werden für die geforderte höhere Ausfallsicherheit von Übertragungsnetzen sowie für intelligentere Mikronetze und die dafür erforderliche Aufteilung großer Übertragungssysteme in einzelne Mikronetze, Schutz- und Regelungssyteme Werkzeuge benötigt, die realistische und äußerst zuverlässige Testbedingungen für viele verschiedene Systemkonfigurationen bereitstellen können.

Erprobung von Wanderwellenrelais mit dem FPGA-basierten Echtzeitsimulator

In dieser Vorführung sehen Sie den Einsatz eines Echtzeitsimulators (RTS) bei der Durchführung von Hardware-In-the-Loop-Prüfungen (HIL) an den neuesten Fehlerortungsgeräten für Wanderwellen. Das Modell eines Übertragungsnetzes mit langer Übertragungsleitung wird auf einem FPGA in Zeitschritten von Hundertstel Nanosekunden in Echtzeit durchgeführt. Analoge Schwachstromsignale werden vom RTS mit 1 MHz erfasst und in zwei Relais des Typs SEL-T400L eingespeist. Zur Prüfung der Fehlerortungsalgorithmen TW87 werden verschiedene Fehlerszenarien durchgespielt.





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FPGA-basierte HIL-Testlösung für Fehlerortungsgeräte von Wanderwellen

In dieser Vorführung sehen Sie den Einsatz des Echtzeitsimulators (RTS) bei der Durchführung von Hardware-In-the-Loop-Prüfungen an den neuesten Fehlerortungsgeräten von Wanderwellen. Das Modell eines Übertragungsnetzes mit langer Übertragungsleitung wird auf einem FPGA in Zeitschritten von Hundertstel Nanosekunden in Echtzeit durchgeführt. Analoge Schwachstromsignale werden vom RTS mit 1 MHz erfasst und in zwei Relais des Typs SEL-T400L eingespeist. Zur Prüfung der Fehlerortungsalgorithmen TW87 werden verschiedene Fehlerszenarien durchgespielt.

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Vorteile von Hardware-in-the-Loop-Tests für Schutzrelais

Herkömmlicher Ansatz bei Relaistests

Gutes und bewährtes Verfahren bei konventionellen Szenarien.

Prüfbedingungen: Open-Loop, V/I und Hochlauf fest, keine Datenänderung/-verlust

Prüfansatz Hardware-in-the-Loop

Bewährt bei F&E-Tests und der Validierung neuer Schutzalgorithmen.

Vorteile: Closed-Loop, detaillierte EMT-Simulation, siehe Auswirkung des Relais auf das Netz.

OPAL-RTs HIL-Konfigurationen für den Schutz von Stromnetzen

OPAL-RT bietet verschiedene tragbare und leistungsstarke Echtzeitsimulatoren speziell für die Entwicklung von Schutzeinrichtungen an. Die Simulationsumgebung des Unternehmens stellt große und komplexe Testszenarien auf Basis von Modellen oder Grundfunktionen mit zahlreichen Anschlussmöglichkeiten an Ein- und Ausgänge zur Verfügung. Die von OPAL-RT unterstützten Anschlussarten sind zukunftsfähig und im Systemverbund in der Lage, zahlreiche IEGs mit Daten gemäß IEC 61850 GOOSE und abgetasteten Werten oder auch anderen Kommunikationsprotokollen wie DNP3 oder Modbus zu emulieren.

Testen Sie Schutzeinrichtungen über analoge und digitale Anschlüsse und verwenden Sie Verstärker zur Berücksichtigung von Gerätestrom- und -spannungswandlern, oder verbinden Sie sich direkt mit einer systemnahen Schnittstelle. Die Hochspannungsschnittstellenkonsole gleicht den Spannungspegel mit dem passenden Relais für die digitalen Signale ab.

Testen Sie Schutzeinrichtungen über analoge PT- und CT-Signale und verwenden Sie den Verstärker zum Abgleich von Spannungs- und Stromwandler. Die Systeminformationen sind mittels IEC 61850 GOOSE über Veröffentlicher und Abonnenten verbunden.

Verbinden Sie Schutzsysteme mit gemäß IEC61850 abgetasteten Werten und GOOSE über Veröffentlicher und Abonnenten. Per GPS-Takt erhalten Sie eine hoch präzise Synchronisation der Simulation und Zeitstempelangaben.

Hardware-in-the-Loop-Schutzrelais in Aktion

Distanzrelaistests gemäß IEC 60255-121

In diesem Video erhalten Sie Hinweise zur systematischen Bauartprüfung von Distanzrelais und zu einheitlichen Testberichten zum Vergleich verschiedener Hersteller von Schutzrelais.

Testen von Schutzrelais und PMUs mit HYPERSIM

Dieses Video zeigt, wie Sie mit HYPERSIM ein Schutzsystem aufbauen. Manuelle und Serientests werden in TestView und Excel erläutert.

Neue HIL-Trends bei Schutzsystemen

Entdecken Sie in diesem Webinar aktuelle HIL-Trends bei Schutzsystemen: Fehlerortungsgeräte für Wanderwellen und Manipulation der Datenintegrität gemäß IEC 61850-9-2. Hier erfahren Sie, wie diese Technologien Unternehmen bei der Verringerung der Risiken, der Kosten und der für die Ermittlung von Netzwerkfehlern, Verzögerungen sowie den Test komplexer Schutz- und Überwachungssysteme benötigten Gesamtzeit unterstützen. Außerdem lernen Sie die Erfahrungen von R&D Nester mit der Echtzeitsimulation kennen.

Manipulation der Datenintegrität nach IEC 61850-9-2

FPGA-basierte HIL-Testlösung für Fehlerortungsgeräte für Wanderwellen

R&D-Nester – HIL-Tests von Schutz-, Automatisierungs- und Steuerungssystemen

Zugehörige Funktionen und Lösungen

Empfohlene Lösungen von OPAL-RT

OPAL-RTs Echtzeitsimulation für die Stromnetze von morgen.
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Der Stromnetzsimulator von morgen

Die reichhaltige Komponentenbibliothek mit über 300 Artikeln erleichtert die Erstellung detaillierter Stromnetzmodelle. Nach nahezu zwei Jahrzehnten Forschung und Entwicklung in direkter Zusammenarbeit mit dem Hydro-Québec Research Institute (IREQ) und anderen weltweit führenden Schutzsystemanbietern ist HYPERSIM heute die umfassendste Lösung für die Echtzeitsimulation und modellbasierte Erprobung.

Expertenservices und Beratung zur HIL-Prüfung (Hardware-in-the-Loop), Modellierung und Simulation
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Bewährte Kompetenz mit Schutztests

OPAL-RT bietet umfassende kommerzielle Technologiestudien, Bewertungen und Empfehlungen einschließlich der Untersuchung verschiedener Stromnetze nach Kundenvorgaben. Zu den Diensten von OPAL-RT gehören dynamische Tests von Schutzrelais (gemäß Empfehlungen der IEEE und der Arbeitsgruppe CIGRE) sowie die Koordination der entsprechenden Studien.

Erfolgsgeschichten von Kunden

Gentech uses HYPERSIM to test their ALP 4000 relay. Read about their setup, latest experiments and results.

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Alstom performed tests with HYPERSIM and their P746 busbar differential protection relay. Read about the experiment results.

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CONECTA increased the reliability, safety and strength of its SIPS by conducting PHIL tests with an OPAL-RT real-time simulation platform.

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Zugehörige Quellen
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