Mit der Schutzgerätereihe Siprotec 5 hat Siemens Infrastructure & Cities die weltweit ersten digitalen Feldgeräte mit modular aufgebauter Hardware speziell für den Schutz, die Automatisierung, die Messung und die Überwachung von Hochspannungsnetzen entwickelt.
Zu den wesentlichen Innovationen zählen durchgängiges Engineering, individuelle Konfigurierbarkeit sowie Sicherheitsmechanismen in allen Gliedern der Sicherheitskette. Intelligente Netzautomatisierungsfunktionen und Kommunikation als zentraler Bestandteil der Systemarchitektur gehören ebenso dazu wie die Implementierung der Edition 2 des internationalen Kommunikationsstandards IEC 61850 für die Energieautomatisierung.
Der Klimawandel und die Verknappung fossiler Rohstoffe zwingen zu einer Optimierung der Energieversorgung von der Erzeugung über die Verteilung bis zum Verbrauch. Das wird sich mehr und mehr auf die Struktur und den Betrieb der Stromversorgungsnetze auswirken. Eine intelligente Energieautomatisierung kann die Netze stabilisieren und gleichzeitig dabei helfen, Energie und Kosten zu sparen.
»Wir haben die Schutzgerätereihe Siprotec 5 für die Anforderungen eines sich wandelnden Energiemarkts konzipiert«, sagt Jan Mrosik, CEO der Division Smart Grid im Siemens-Sektor Infrastructure & Cities. »Auf dem Gebiet der Schutz- und Automatisierungstechnik lassen sich damit die Herausforderungen durch den Energiehandel sowie die zunehmende Einspeisung erneuerbarer und dezentraler Energiequellen im Hochspannungsnetz meistern«.
Die Geräte der Reihe Siprotec 5 decken den gesamten Anwendungsbereich in der Hochspannungsübertragungstechnik ab wie Distanzschutz, Leitungsdifferentialschutz, Feldleittechnik sowie Schaltermanagement. Zudem bieten sie eine Datenbasis für die Netzqualität und für die Betriebsmittel zur Überwachung von Stromversorgungsnetzen.
Die modular aufgebaute Hard- und Software erlaubt die Konfiguration anwendungsspezifischer Geräte. Zum Schutz der energietechnischen Anlagen hat Siemens vielschichtige Sicherheitsmechanismen integriert, um ein hohes Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit verwirklichen zu können. Dafür wurden die Schutzfunktionen über fünf Schutzgerätegenerationen ständig weiterentwickelt und entsprechen den Anforderungen neuester internationaler Standards und Technologien.
Das zur Schutzgerätereihe gehörende Engineering-Tool Digsi 5 ermöglicht ein integriertes und durchgängiges System- und Geräte-Engineering vom Schaltbild einer Anlage bis zur Geräteparametrierung sowie grafische Verknüpfung von Primär- und Sekundärtechnik.
Offene Schnittstellen sorgen für die Integration in die Prozesse des Anwenders. Alle Geräte der Reihe Siprotec 5 sind aufeinander abgestimmt, individuell konfigurierbar und sorgen für die Realisierung maßgeschneiderter Systeme. Dafür sind die Funktionen für Anwendungen wie Schutz, Steuerung, Messung, Überwachung, Power Quality und Störschreiber integriert.
Bei der Entwicklung der Systemarchitektur stand die Kommunikation im Vordergrund, so dass sich die Geräte über steckbare und nachrüstbare Module an die Topologie der Kommunikationsstruktur des Anwenders anpassen lassen. Die Anforderungen an die nötige Cyber Security werden bereits im Systemdesign von Siprotec 5 berücksichtigt, um dem weltweiten Trend IP-basierter Kommunikation Rechnung zu tragen.
Bei der Implementierung des Kommunikationsstandards IEC 61850, Edition 2, in die Schutzgeräte wurden die Anforderungen anwendungsorientierter Nutzer und IEC-61850-Spezialisten gleichermaßen berücksichtigt. Hier stehen den Nutzern grafische Editoren und Übersichtsdarstellungen zur Bearbeitung zur Verfügung, während IEC-61850-Spezialisten die objektorientierten Strukturen dieser Norm den Betriebsbedürfnissen durch flexibles Engineering anpassen können. Offene Schnittstellen nach IEC 61850 machen eine herstellerunabhängige Systemkonfiguration möglich.