Efficient description of digital substations according to IEC 61850-6

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Substation Configuration Tool di Engineering Base

Descrizione efficiente delle sottostazioni elettriche digitali secondo IEC 61850-6

Riepilogo dei vantaggi

  • Nessun inserimento e gestione ridondante dei dati
  • Più coerenza, meno errori
  • Un solo strumento per la configurazione del sistema
  • I dati SSD possono essere trasferiti in qualsiasi momento alla configurazione dell’impianto conforme allo standard IEC 61850
  • Creazione automatizzata dei file IID, configurazione più semplice
  • Sicurezza degli investimenti

La sfida

Le sottostazioni per la distribuzione di energia elettrica contengono numerosi dispositivi, come ad esempio le unità di controllo e protezione, che devono comunicare tra di loro per coordinare i processi di attivazione negli impianti. Il relativo standard IEC 61850, con le sue numerose disposizioni, è la conseguenza della digitalizzazione del settore, caratterizzata da una crescente intelligenza e complessità delle odierne sottostazioni elettriche. Oltre a descrivere in modo uniforme la struttura dell’impianto, lo standard indica anche il tipo di comunicazione per aumentare la disponibilità dell’impianto. Determinante è il requisito IEC che invita a descrivere un impianto in modo indipendente dal produttore. In base a quanto stabilito dallo standard IEC 61850-6, quindi, la configurazione e le strutture dei sistemi di protezione e controllo nelle sottostazioni elettriche digitali devono essere descritte in formato SCL (Substation Configuration Language). In questo modo lo standard introduce quindi una caratteristica potente e unica nel campo dell’automazione delle stazioni (Substation Automation / SA).

Tuttavia, gli strumenti di ingegneria convenzionali incontrano ancora oggi notevoli difficoltà nel supportare la norma IEC in modo corretto ed efficiente, sia per quanto riguarda la strutturazione degli impianti che per la comprensione dell’SCL neutro. Attualmente, per la progettazione di un sistema SA vengono utilizzati tool specifici del produttore, ciascuno dei quali copre solo un livello specifico del sistema. I progettisti sono quindi costretti a “destreggiarsi” tra una serie di tool e perdono molto tempo nell’inserimento e nella conversione dei dati tra i vari tool.

Substation Configuration Tool SSD file© AUCOTEC AG

La soluzione

Lo standard di comunicazione IEC 61850 promette di semplificare questo processo. Grazie al suo modello di dati orientato agli oggetti e al suo linguaggio descrittivo formale favorisce la riutilizzabilità, l’interoperabilità dei componenti e un processo di ingegneria coerente.

Il Substation Configuration Tool (SCT) di H & S è un tool di configurazione indipendente dal produttore basato su SCL e rappresenta bene come è possibile soddisfare in modo coerente i requisiti dallo standard IEC 61850. Dall’immissione a livello grafico del sistema primario alla modellazione dei nodi funzionali astratti e degli oggetti di dati, fino al collegamento del modello dell’impianto e dei componenti del sistema, SCT genera tutti i dati di configurazione necessari per i sistemi di controllo delle stazioni nel rispetto dello standard e in modo indipendente dal sistema di destinazione. SCT consente quindi un’ingegneria dei sistemi coerente e permette l’archiviazione di dati preziosi in un formato standardizzato che potrà essere consultato anche in futuro.

Nato dalla collaborazione tra H&S e AUCOTEC, SCT è stato integrato perfettamente nella piattaforma Engineering Base (EB) orientata al database. Il risultato: una combinazione ottimale di progettazione elettrotecnica e descrizione delle sottostazioni in conformità allo standard IEC 61850-6 in un’interfaccia intuitiva.

In questo modo gli schemi unifilari (Single Line) possono essere comodamente realizzati in EB. Grazie alla sincronizzazione, inoltre, EB trasferisce il modello dell’impianto a SCT, dove, nel workflow successivo, viene creato il file SSD, che nella stessa fase di lavoro viene assegnato simultaneamente all’oggetto corrispondente in EB.

EB riconosce inoltre gli Intelligent Electronic Device (IED) ed è in grado di generare automaticamente i relativi file IID (IEC Capability Description).

I nodi logici dei singoli dispositivi vengono creati in EB mediante un semplice collegamento grafico agli IED. Generando istanze adeguate degli oggetti di dati (ad esempio, XSWI, CSWI, CILO)

la piattaforma di ingegneria è in grado di mappare i dispositivi di controllo e protezione nell’area a cui si applica lo standard IEC 61850.

Dal momento che il modello di dati di EB contiene tutte le informazioni sui dispositivi, il sistema è in grado di generare il file IID dello IED. In più, grazie alla sincronizzazione, le informazioni sono disponibili comodamente anche nel tool SCT, nel caso siano necessarie successive modifiche. Da qui è infatti possibile applicare le impostazioni di comunicazione di base (ad es. degli indirizzi IP) e le configurazioni di sistema.

Substation Configuration Tool ICD File[Translate to Italian:] © AUCOTEC AG

Aspetti utili

I dati per la descrizione delle sottostazioni elettriche digitali richiesti dallo standard IEC 61850-6 non devono più essere immessi e gestiti in modo ridondante. Data la conseguente standardizzazione, i costruttori e i gestori degli impianti hanno bisogno di un solo tool per la configurazione del sistema. Questo significa che l’impegno in termini di formazione e gestione è decisamente minore e i dispositivi sono facilmente intercambiabili.

I dati per il file di specifica (.SSD) possono essere richiamati in qualsiasi momento da Engineering Base con SCT e trasferiti al processo di ingegneria per la configurazione dell’impianto conforme allo standard IEC 61850.

La facilità di gestione e la creazione automatica dei file IID proteggono l’utente dalla complessità, semplificano la configurazione e facilitano la concentrazione sull’applicazione stessa.

In questo modo la catena di processo diventa molto più coerente, dallo schema elettrico generale ai dettagli di ingegneria dei dispositivi. Si evitano errori di adattamento e gli utenti risparmiano tempo e denaro.

I dati e la documentazione mantengono la loro validità per lungo tempo e garantiscono quindi un’elevata sicurezza dell’investimento.

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