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Strom
Redundantes Meldesystem in Schaltanlagen
Realisierung eines zweiten Meldeweges mit vernetzten Störmeldern

Störmelder dienen der dezentralen Anzeige und Verarbeitung von Störungen in Schaltanlagen. Um eine Anzeige ausgewählter Ereignisse und eine Alarmierung auch auf Stationsleitebene realisieren zu können, besteht die Möglichkeit, Störmelder zu einem redundanten Meldesystem auszubauen. Hierzu können die Störmelder in der Feldebene über Ethernet mit Partnern in der Stationsleitebene kommunizieren.

Aufgabenstellung

Für Umspannwerke mit 380-, 220-, und 110-kV Schaltanlagen soll ein redundantes Meldesystem realisiert werden. In der Feldebene werden binäre Eingänge erfasst und mit einem Zeitstempel versehen.

Für die Eingänge müssen eine Entprellung und Flatterunterdrückung vorgesehen werden, um Fehlmeldungen zu unterdrücken. Für jeden Eingang soll zusätzlich eine individuelle Meldungsverzögerung einstellbar sein.

Über Ethernet sollen die Meldungen zur Stationsleitebene übertragen werden. Hier soll eine Archivierung der Ereignisse stattfinden sowie eine Bildung und Anzeige von Sammelmeldungen aus den eingehenden Meldungen. Parallel dazu werden ausgewählte Meldungen über das Fernwirkprotokoll IEC60870-5-101 an das Leitsystem übergeben und die Ansteuerung eines akustischen Signals realisiert.

Die Nutzung des seriellen IEC Protokolls bietet gleichzeitig im Hinblick auf IT-Security Vorkehrungen in Schaltanlagen einen wichtigen Beitrag als eine Art Firewall, bei der z.B. kompromittierte IP-Pakete nicht weiter übertragen werden und somit keinen weiteren Schaden anrichten können.

Ein Fernzugriff auf die Ereignisdaten und für Diagnosezwecke ist vorzusehen.

Vorteile
  • Einbindung dezentraler Störmeldungen in die Leittechnik
  • Zugriff auf Anlagenzustände und Parametrierung über Web-Server
  • Selektive Rangierung und Archivierung von Meldungen

Lösung

Störmelder der USM-Serie werden an das in der Schaltanlage vorhandene Ethernet angeschlossen. Die ein gehenden Meldungen erhalten bereits im Störmelder einen Zeitstempel; die Zeitsynchronisation erfolgt über einen NTP-Server im Netzwerk. Die Daten aus den Störmeldern in den Feldern werden zum zentralen Störmeldeserver USS übertragen. Hier werden Sammelmeldungen gebildet und auf einem Anzeigebaustein dargestellt. Ausgewählte Einzel- und Sammelmeldungen werden über eine Fernwirkschnittstelle gem. IEC60870-5-101 zur übergeordneten Leittechnik übertragen.

Der Störmelde-Server verfügt zusätzlich über einen Ringpuffer mit 3000 Speicherplätzen, sodass eine Archivierung der Meldungen auch über einen größeren Zeitraum möglich ist.

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