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Siemens SIPROTEC 5 serie Handbuch
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Siemens SIPROTEC 5 serie Handbuch

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SIPROTEC 5
Prozessbus
ab V8.03
Handbuch
C53000-H3000-C054-4
Vorwort
Open Source Software
Inhaltsverzeichnis
Prozessbus
Parametrierung des Prozessbusses
Prozessbus in SCD-Dateien
Netzwerktopologie
Einschränkungen
Technische Daten
Glossar
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Verwandte Anleitungen für Siemens SIPROTEC 5 serie

Inhaltszusammenfassung für Siemens SIPROTEC 5 serie

  • Seite 1 Vorwort Open Source Software Inhaltsverzeichnis SIPROTEC 5 Prozessbus Prozessbus Parametrierung des Prozessbusses Prozessbus in SCD-Dateien ab V8.03 Netzwerktopologie Handbuch Einschränkungen Technische Daten Glossar Stichwortverzeichnis C53000-H3000-C054-4...

  • Seite 2: Haftungsausschluss

    Marken Dokumentversion: C53000-H3000-C054-4.04 SIPROTEC™, DIGSI™, SIGRA™, SIGUARD™, SAFIR™, SICAM™ Ausgabestand: 02.2020 und MindSphere™ sind Marken der Siemens AG. Jede nicht Version des beschriebenen Produkts: ab V8.03 autorisierte Verwendung ist unzulässig. Alle anderen Bezeichnungen in diesem Dokument können Marken sein, deren Verwendung durch Dritte für ihre eigenen Zwecke...

  • Seite 3: Vorwort

    Vorwort Zweck des Handbuchs Dieses Handbuch beschreibt die Hardware der SIPROTEC 5-Gerätefamilie und gibt allgemeine Informationen zur Produktstruktur, den Baugruppen und technischen Daten. Dieses Handbuch enthält Informationen über: • Die Kommunikation innerhalb der SIPROTEC 5-Gerätefamilie und zu übergeordneten Leitstellen • Den Einbau der Module •...

  • Seite 4: Weiterführende Dokumentation

    Vorwort Weiterführende Dokumentation [dw_Product-overview_SIP5_Hardware-manual, 4, de_DE] [dw_Product-overview_SIP5_Process-bus, 1, de_DE] • Gerätehandbücher Gerätehandbücher beschreiben die Funktionen und Applikationen eines spezifischen SIPROTEC 5- Gerätes. Das gedruckte Handbuch und die Geräte-Online-Hilfe haben dieselbe Informationsstruktur. SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...
  • Seite 5 (RoHS-Richtlinie 2011/65/EU) sowie elektrische Betriebsmittel zur Verwendung inner- halb bestimmter Spannungsgrenzen (Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU). Diese Konformität ist das Ergebnis einer Bewertung, die durch die Siemens AG gemäß den Richtlinien in Übereinstimmung mit der Norm EN 60255-26 für die EMV-Richtlinie, der Norm EN 50581 für die RoHS-Richtlinie und der Norm EN 60255-27 für die Nieder- spannungsrichtlinie durchgeführt worden ist.
  • Seite 6 Das Produkt finden Sie unter der Zulassungsnummer (UL File Number) E194016. IND. CONT. EQ. 69CA Weitere Unterstützung Bei Fragen zum System wenden Sie sich an Ihren Siemens-Vertriebspartner. Customer Support Center Unser Customer Support Center unterstützt Sie rund um die Uhr. Siemens AG Customer Support Center Humboldtstraße 59...
  • Seite 7 Bestimmungsgemäßer Gebrauch Das Betriebsmittel (Gerät, Baugruppe) darf nur für die in den Katalogen und in der technischen Beschreibung vorgesehenen Einsatzfälle und nur in Verbindung mit von Siemens empfohlenen und zugelassenen Fremdge- räten und -komponenten verwendet werden. Der einwandfreie und sichere Betrieb des Produktes setzt Folgendes voraus: •...
  • Seite 8 Vorwort Auswahl von verwendeten Symbolen am Gerät Symbol Beschreibung Gleichstrom, IEC 60417, 5031 Wechselstrom, IEC 60417, 5032 Gleich- und Wechselstrom, IEC 60417, 5033 Erdungsanschluss, IEC 60417, 5017 Schutzleiterklemme, IEC 60417, 5019 Vorsicht, Risiko eines elektrischen Schlages Vorsicht, Risiko einer Gefahr, ISO 7000, 0434 Schutzisolierung, IEC 60417, 5172, Geräte der Schutzklasse II Richtlinie 2002/96/EC über Elektro- und Elektronikgeräte Richtlinie für die eurasische Wirtschaftsunion...

  • Seite 9: Open Source Software

    Sie sind berechtigt, die Open Source Software gemäß den jeweiligen Open-Source-Software-Lizenz- bedingungen zu nutzen. Bei Widersprüchen zwischen den Open-Source-Software-Lizenzbedingungen und den für das Produkt geltenden Siemens Lizenzbedingungen gelten in Bezug auf die Open Source Software die Open-Source-Software-Lizenzbedingungen vorrangig. Die Open Source Software wird unentgeltlich über- lassen.
  • Seite 10 SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 11: Inhaltsverzeichnis

    Inhaltsverzeichnis Vorwort.................................3 Open Source Software..........................9 Prozessbus..............................13 Systemübersicht....................... 14 Konfiguration........................16 1.2.1 Einleitung........................16 1.2.2 Struktur der IID-Datei der Merging Unit................ 16 1.2.3 Information in IED-Knoten................... 18 1.2.3.1 Einleitung......................18 1.2.3.2 Attribute des IED-Knotens..................19 1.2.4 IED-Unterknoten......................19 1.2.4.1 Erforderliche Informationen in einem SV-Steuerblock basierend auf IEC 61850-7-4......................
  • Seite 12 Inhaltsverzeichnis 3.4.2 SCD-Import konfigurieren ................... 76 Netzwerktopologie............................. 79 Topologiehinweise......................80 Einschränkungen............................85 Einschränkungen......................86 Technische Daten............................89 SIPROTEC 5 Merging Unit-Funktionalität................90 SIPROTEC 5 Prozessbus-Client....................91 Glossar................................ 93 Stichwortverzeichnis..........................97 SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 13: Prozessbus

    Prozessbus Systemübersicht Konfiguration Spezialfall IEC 61850-9-2 LE Behandlung von Qualitätsinformationen vom SV-Stream SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 14: Systemübersicht

    Prozessbus 1.1 Systemübersicht Systemübersicht Dieses Handbuch beschreibt die Verwendung der SIPROTEC 5-Geräte in einer Prozessbusumgebung. Das Ethernet-Kommunikationsmodul ETH-BD-2FO stellt neben anderen Kommunikationsprotokollen wie IEC 61850-8-1 und IEEE 1588v2/PTP den IEC 61850-9-2 Prozessbus für modulare SIPROTEC 5-Geräte zur Verfü- gung. Die folgenden Prozessbusfunktionalitäten stehen zur Verfügung: •...
  • Seite 15 Konfiguration des SIPROTEC 5-Gerätes zum Einsatz als Prozessbus-Client • Konfiguration des SIPROTEC 5-Gerätes zum Einsatz als Merging Unit • Export der IID-Dateien, die für einen Prozessbus-Client verwendet werden sollen • Konfiguration der SV-Anmeldung mit dem Siemens IEC 61850-Systemkonfigurator SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 16: Konfiguration

    Prozessbus 1.2 Konfiguration Konfiguration Einleitung 1.2.1 IID-Dateien liefern eine Beschreibung der SV-Datenpakete gemäß IEC 61850, die von einer bestimmten Merging Unit (MU) bereitgestellt werden. Diese IID-Datei wird für jede MU-Instanz benötigt, denn die von einer Merging Unit gelieferten Daten sind abhängig von Konfigurationseinstellungen wie primäre Nennwerte in einer konkreten Installation und anderen Einstellungen.
  • Seite 17 Prozessbus 1.2 Konfiguration Dieses XML-Schema enthält eine genaue Strukturdefinition und ermöglicht einen Syntaxcheck zur Überprü- fung, ob eine IID-Datei dieser Definition entspricht. [dw_Structure_IID_File, 1, de_DE] Bild 1-3 Top-Level-Struktur von IID-Dateien Die IID-Datei enthält folgende Knoten: • Substation Der Knoten Substation enthält Definitionen für die Zuweisung einer bestimmten MU zu einem Gerät der Primärtechnik wie Spannungsebene, Feld und primärer Strom- oder Spannungswandler.

  • Seite 18: Information In Ied-Knoten

    Prozessbus 1.2 Konfiguration Information in IED-Knoten 1.2.3 1.2.3.1 Einleitung [dw_Structure_IED_Node, 2, de_DE] Bild 1-4 Grundstruktur eines IED-Knotens in einer IID-Datei Für jeden Zugangspunkt, der SV-Streams liefert, enthält der IED-Knoten einen Zugangspunkt-Knoten mit einem Server-Knoten als untergeordneten Knoten (1 Zugangspunkt pro Ethernet-Port) oder einen Verweis auf einen Server-Knoten.

  • Seite 19: Attribute Des Ied-Knotens

    Prozessbus 1.2 Konfiguration Tabelle 1-1 Attribute einer LN-Instanz Attribut Beschreibung Inst Instanznummer des LN Diese Nummer muss innerhalb der Instanzen einer LN-Klasse eindeutig sein. lnClass Die LN-Klasse steht für eine bestimmte Klasse von LNs. Bei Merging Units sind mindestens folgende Klassen erforderlich: •...

  • Seite 20: Erforderliche Informationen In Einem Sv-Datensatz Basierend Auf Iec 61850-7-4

    Prozessbus 1.2 Konfiguration xPath Beschreibung @ multicast Die MU überträgt SV-Werte mit einer Multicast-Adresse. Der Adressbereich muss zwischen 01:0C:CD:04:00:00 und 01:0C:CD:04:FF:FF liegen. @smpMod Definiert die Einheit für die Abtastrate Wenn das Attribut fehlt, wird von Abtastungen pro Periode (SmpPerPeriod) ausgegangen. @datSet Name des Datensatzes, der die übertragenen SV-Werte definiert SmvOpts/@*...

  • Seite 21: Erforderliche Informationen In Lns Eines Gerätes, Das Sv-Daten Liefert

    Die folgende Tabelle beschreibt die erforderlichen Einstellungen in verschiedenen LNs, die in einer Merging Unit für die Beschreibung der bereitgestellten Abtastdaten verwendet werden. Diese Einstellungen sind die mindestens empfohlenen Einstellungen für die Verwendung mit der Siemens Prozessbus-Client-Schnittstelle. Tabelle 1-4 Einstellungen eines Stromwandlers (TCTR-LN)

  • Seite 22: Lsvs

    Prozessbus 1.2 Konfiguration lnClass Beschreibung TCTR, HzRtg setMag f oder i Nennfrequenz für den Stromeingang TVTR Dieses Attribut ist erforderlich, wenn das smpMod-Attribut des referenzierenden SV-Steuerblocks auf SmpPerPeriod eingestellt ist (Voreinstellwert, wenn das smpMod-Attribut fehlt). Wenn smpMod auf einen anderen Wert gesetzt wird, kann dieses Attribut ausgelassen werden.

  • Seite 23: Erklärung

    Siemens-spezifischer Fehlerstatus: Diese Fehlerstatus sind möglich: – Allgemeine Fehler bei der Anmeldung, mit Informationen zur Ursache für falsch – Zeitsynchronisierungsfehler Der LSVS kann die folgenden Siemens-spezifischen Fehlerstatus haben. Diese Fehlerstatus zeigen genau an, wo der Fehler liegt. Fehler Status Erklärung DiagErrSmv LDES_NoError = 0 Die SV-Anmeldung funktioniert fehlerfrei.
  • Seite 24 Prozessbus 1.2 Konfiguration Fehler Status Erklärung DiagSynch LDS_Initializing = 0 Die Zeitsynchronisation für die entsprechende SV- Anmeldung wird gerade initialisiert. LDS_GlobalTimeSynch = 1 Die Quelle der Zeitsynchronisation erfüllt die erforder- liche Genauigkeit und ist zeitlich nachvollziehbar. LDS_LocalTimeSynch = 2 Die Zeitsynchronisation erfüllt die erforderliche Genauigkeit und ist zeitlich nicht nachvollziehbar.

  • Seite 25: Publisher Synchsrcid Und Subscriber Synchsrcid Auf Der Benutzeroberfläche

    Prozessbus 1.2 Konfiguration Sie können die Publisher SynchSrcId und Subscriber SynchSrcId auf der Benutzeroberfläche prüfen. [sc_WebUI_LSVS_SynchSrcIdMismatch, 1, de_DE] Bild 1-5 Prüfung der gmID auf der Benutzeroberfläche HINWEIS Bei Verwendung des IEC-Browsers: Das logische Gerät ComSupervision_SV enthält die Instanzen des überwachenden logischen Knotens LSVS (1 LSVS pro Datenstrom).

  • Seite 26: Erforderliche Informationen Im Kommunikationsknoten

    Prozessbus 1.2 Konfiguration Datenströme des Prozessbus, bis ein Datenstrom mit Simulationsbit erkannt wird. Dann wird der ursprünglich abonnierte Datenstrom ohne Simulationsbit ignoriert und stattdessen der Datenstrom mit dem Simulationsbit verwendet. Wenn eine Merging Unit auf dem BD-Modul konfiguriert ist, enthalten die SIPROTEC 5-Geräte weitere LPHD- Instanzen (eine pro BD-Modul).
  • Seite 27 Prozessbus 1.2 Konfiguration [dw_network-topology, 3, de_DE] Bild 1-7 Beispiel für eine Netztopologie In diesem Beispiel verteilen die Switches 1 und 2 die IEEE 1588-Synchronisierung zusätzlich als Transparent Clock an alle Geräte. Das vorhergehende Bild zeigt ein Beispiel für eine Prozessbus-Netztopologie ohne redundante Kommunika- tion.
  • Seite 28 Prozessbus 1.2 Konfiguration [dw_network-topology_PRP, 1, de_DE] Bild 1-8 Beispiel für eine Netztopologie für PRP Das vorhergehende Bild zeigt ein Beispiel für eine Netztopologie mit PRP-Redundanz. 2 Merging Units senden und 2 IEDs nehmen SV-Streams auf. Die Merging Units und IEDs sind gleichzeitig mit einem Switch im PRP-LAN A verbunden und mit einem anderen Switch im PRP-LAN B.

  • Seite 29: Spezialfall Iec 61850-9-2 Le

    Prozessbus 1.3 Spezialfall IEC 61850-9-2 LE Spezialfall IEC 61850-9-2 LE IEC 61850-9-2 LE (Lite Edition) wurde definiert, um das Geräte-Engineering für Merging Units zu vereinfachen. Das Ziel war die Verwendung von statischen IID-Dateien für Merging Units mit fester Konfiguration mit folgenden Eigenschaften: •...

  • Seite 30: Behandlung Von Qualitätsinformationen Vom Sv-Stream

    Prozessbus 1.4 Behandlung von Qualitätsinformationen vom SV-Stream Behandlung von Qualitätsinformationen vom SV-Stream Die folgende Tabelle zeigt das Mapping zum IEC 61850-9-2-Datenstrom. Merging Unit Bereitschaft von Schutz- Anzeige funktionen Gültigkeit detailQual Good (00) Alle Wert No error Wert Overflow Wert OutOfRange Abhängig von der Funk- ∼...

  • Seite 31: Parametrierung Des Prozessbusses

    Parametrierung des Prozessbusses Parametrierung in DIGSI Gerätesynchronisation Netzwerkauslastung Homepage SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 32: Parametrierung In Digsi

    Hinzufügen eines ETH-BD-2FO-Moduls zu einem SIPROTEC 5-Gerät IEC 61850-Edition des Geräts ändern Siemens empfiehlt, IEC 61850 Edition 2.1 zu verwenden (Voreinstellung). So ändern Sie bei Bedarf die IEC 61850-Edition: Wählen Sie in der Projektnavigation das Gerät aus und wählen Sie Geräteinformation.

  • Seite 33: Prozessbus-Client Siprotec 5

    Parametrierung des Prozessbusses 2.1 Parametrierung in DIGSI Prozessbus-Client SIPROTEC 5 2.1.2 Um ein SIPROTEC 5-Gerät als Prozessbus-Client nutzen zu können, konfigurieren Sie zuerst die Prozessbus- Client-Funktionalität in einem Gerät. Prozessbus-Client in DIGSI 5 parametrieren Fügen Sie dem Projekt ein SIPROTEC 5-Gerät aus der globalen DIGSI 5-Bibliothek hinzu. ²...
  • Seite 34 Parametrierung des Prozessbusses 2.1 Parametrierung in DIGSI Markieren Sie die Spalte PB-Client der neuen Messstelle mit X. ² [sc_measuring_points_routing_PBClient, 1, de_DE] Bild 2-5 Rangierung von Messstellen Wiederholen Sie diese Schritte für die Spannungsmessstellen. ² HINWEIS Solange die definierten Messstellen, die dem Prozessbus-Client zugeordnet sind, nicht auf einen SV-Stream im IEC 61850-Systemkonfigurator rangiert wurden, zeigt die Registerkarte Eigenschaften an, dass die Messstelle im IEC 61850-Systemkonfigurator rangiert werden muss.
  • Seite 35 Parametrierung des Prozessbusses 2.1 Parametrierung in DIGSI [sc_IMP_setting, 1, de_DE] Bild 2-6 Einstellungen für eine Strommessstelle [sc_VMP_setting, 1, de_DE] Bild 2-7 Einstellungen für eine Spannungsmessstelle SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 36: Merging Unit

    Parametrierung des Prozessbusses 2.1 Parametrierung in DIGSI Konfiguration in Geräte laden Nach Abschluss der Parametrierung von Prozessbus-Client und Merging Unit einschließlich Synchronisation über den IEC 61850-Systemkonfigurator laden Sie die Konfiguration in die Geräte. Sie können die Konfigurationen einzeln oder alle gleichzeitig laden. Klicken Sie in der Projektnavigation auf Konfiguration in Geräte laden.
  • Seite 37 Parametrierung des Prozessbusses 2.1 Parametrierung in DIGSI Klicken Sie in der Registerkarte Messstellenrangierung auf Neu hinzufügen, um eine neue Strommess- ² stelle hinzuzufügen. Der Dialog Strommessstelle anlegen wird angezeigt. [sc_Create_current_measuring_point, 1, de_DE] Wählen Sie den Strommessstellentyp (3-phasig oder 1-phasig) und die Anzahl der Messstellen, die Sie ²...
  • Seite 38 Parametrierung des Prozessbusses 2.1 Parametrierung in DIGSI [sc_routing_voltage_measuring_points, 1, de_DE] Wählen Sie in der globalen DIGSI 5-Bibliothek die FG UI 3ph unter Typen → Merging Unit → 6MU85 ² Merging Unit → FG Leistungsschalter und ziehen Sie sie zum Element Funktionsgruppenverbin- dungen in der Projektnavigation.

  • Seite 39: Geräteeinstellungen

    Wenn Sie die Gerätekonfiguration abgeschlossen haben, müssen Sie eine IID-Datei vom Geräteprojekt expor- tieren, um dem Fremdhersteller-Unterstations-Engineering die erforderlichen Prozessbusein- oder -ausgänge für dieses Gerät bereitstellen zu können. Wenn Sie den Siemens IEC 61850-Systemkonfigurator verwenden, siehe Abschnitt Neue IEC 61850-Station in DIGSI 5 hinzufügen und projektieren, Seite 66 SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 40: Parametrieren Der Merging Unit 6Mu805 In Digsi 4

    Parametrierung des Prozessbusses 2.1 Parametrierung in DIGSI So exportieren Sie die IID-Datei: Klicken Sie in der Projektnavigation mit der rechten Maustaste auf das Gerät und wählen Sie im Kontext- ² menü den Eintrag Exportieren..Der folgende Dialog für den Export wird geöffnet: [sc_IEC61850_IID_Export, 1, de_DE] Bild 2-9 IID-Export IEC 61850...
  • Seite 41 Parametrierung des Prozessbusses 2.1 Parametrierung in DIGSI Doppelklicken Sie Einstellungen. ² [sc_DIGSI4_Offline_Device_Settings_Select _Function, 1, --_--] Bild 2-11 Einstellungen eines Gerätes Doppelklicken Sie Gerätekonfiguration und aktivieren Sie SYSCON Konf.. Weitere Informationen finden ² Sie im SIPROTEC 4 6MU805 Handbuch. Doppelklicken Sie Anlagendaten 1. ²...
  • Seite 42 Parametrierung des Prozessbusses 2.1 Parametrierung in DIGSI HINWEIS Stellen Sie in der Registerkarte SMV-Einstellungen den Parameter 0454A Anzahl ASDU auf 1. Parametrieren der Zeitsynchronisation Wählen Sie Zeitsynchronisation im DIGSI 4-Manager. ² Stellen Sie die Werte für die Zeitsynchronisation wie folgt ein: ²...
  • Seite 43 Parametrierung des Prozessbusses 2.1 Parametrierung in DIGSI [sc_DIGSI_properties, 1, de_DE] Bild 2-14 Registerkarte Kommunikationsparameter Geben Sie einen IED-Namen ein. ² Klicken Sie OK. ² IEC 61850-Station Klicken Sie in DIGSI 4 mit der rechten Maustaste auf das Gerät und wählen Sie Neues Objekt einfügen > ²...
  • Seite 44 Parametrierung des Prozessbusses 2.1 Parametrierung in DIGSI [sc_DIGSI4_Communicator_tab, 1, --_--] Bild 2-16 Registerkarte Teilnehmer Klicken Sie Hinzufügen und dann OK. ² Öffnen Sie die IEC 61850-Station und geben Sie einen Speicherpfad für die SCD-Datei an. ² Der IEC 61850-Systemkonfigurator wird geöffnet. SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 45: Gerätesynchronisation

    Parametrierung des Prozessbusses 2.2 Gerätesynchronisation Gerätesynchronisation Abtastwerte (SV) in einem Gerät müssen sich für alle Kanäle auf eine gemeinsame Zeit beziehen. Bei Prozessbusanwendungen werden SV-Streams von verschiedenen Merging Units in einem Prozessbus-Client abonniert. Für die Abtastsynchronisierung wird IEEE 1588v2/PTP in der Norm IEC 61850-9-2 definiert; IEC 61850-9-2 LE ermöglicht auch eine Synchronisierung mit PPS (Sekundenimpuls).
  • Seite 46 Bild 2-17 PRP-Prozessbus-Subnetz mit 2 PTP-Grandmaster Clocks Siemens empfiehlt die Verwendung von mindestens 2 unabhängigen Master Clock zur Erfüllung der N-1-Krite- rien. Weitere ETH-BD-2FO-Module in einem SIPROTEC 5-Gerät können mit weiteren Subnetzen verschaltet werden. Nur ein ETH-BD-2FO-Modul kann für die PTP-Synchronisierung verwendet werden.
  • Seite 47 Bei einigen Doppelfehlerszenarien des Netzwerks können die gewählten Uhren immer noch unterschiedlich sein, was zu einer falschen Synchronisierung führen kann. Siemens empfiehlt wenn möglich die Verwen- dung von IEC 61850 Ed. 2.1. Dies ermöglicht die Versorgung der Synchronisationsquelle mit dem SV- Stream und die Vermeidung von Fehlfunktionen in solchen Fällen.
  • Seite 48 Parametrierung des Prozessbusses 2.2 Gerätesynchronisation Um die Abtastpositionen von lokalen analogen Kanälen mit Kanälen, die über Prozessbus in einem Prozessbus- Client abonniert sind, auszurichten, benötigt der Client außerdem eine vom IEEE 1588-PTP-Protokoll bereitge- stellte Zeitgeberreferenz. [sc_IEEE1588_MU, 1, de_DE] Bild 2-18 IEEE 1588-Protokoll für ein Modul auswählen Aktivieren Sie dieses Protokoll in als Merging Units oder Prozessbus-Clients verwendeten SIPROTEC 5-Geräten, indem Sie das PTP-Protokoll im Eigenschaften-Fenster des Hardware- und Protokoll-Editors in DIGSI 5...

  • Seite 49: Netzwerkauslastung

    Parametrierung des Prozessbusses 2.3 Netzwerkauslastung Netzwerkauslastung Schnelle Ethernet-Verbindungen sind in ihrer Bandbreite auf 100 Mbit/s begrenzt. Hohe Netzlasten können speziell bei Uplinks von einem Switch zu einem Prozessbus-Client auftreten. Das folgende Bild zeigt ein Beispiel: [dw_example_SMV-datagrams_from_merging Units, 1, de_DE] Bild 2-19 Ethernet-Verbindungen bei hoher Netzlast SV-Datagramme von Merging Units werden über verschiedene Verbindungen an Switches gesendet.

  • Seite 50: Homepage

    Parametrierung des Prozessbusses 2.4 Homepage Homepage Arbeiten mit der BD-Modul-Homepage 2.4.1 Aufbau der Homepage Der Baum auf der Homepage besteht aus folgenden Registerkarten: • PB-Client Status: Zeigt Statusinformationen zum PB-Client an • PB-Client Sync Status: Zeigt Synchronisierungsinformationen zum PB-Client an •...

  • Seite 51: Application Diagnostic - Pb-Client

    Parametrierung des Prozessbusses 2.4 Homepage Application Diagnostic – PB-Client 2.4.2 Im Bereich Application Diagnostic > PB-Client finden Sie Diagnosedaten zum Prozessbus-Client. PB-Client Status [sc_PBClient_status, 2, --_--] Bild 2-21 Registerkarte PB-Client Status SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...
  • Seite 52 Parametrierung des Prozessbusses 2.4 Homepage [sc_PBClient_status_ETH, 1, --_--] Bild 2-22 Registerkarte PB-Client Status – Ethernet Switch Status [sc_PBClient_status_GeneralInformation, 1, --_--] Bild 2-23 Registerkarte PB-Client Status – Allgemeine Informationen SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...
  • Seite 53 Parametrierung des Prozessbusses 2.4 Homepage [sc_PB-Client_status_2, 1, --_--] Bild 2-24 Registerkarte PB-Client Status – Teil 2 SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...
  • Seite 54 Parametrierung des Prozessbusses 2.4 Homepage [sc_PB-Client_status_3, 1, --_--] Bild 2-25 Registerkarte PB-Client Status – Teil 3 (HSR/PRP) SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 55: Erklärung

    Parametrierung des Prozessbusses 2.4 Homepage [sc_PB-Client_status_4, 1, --_--] Bild 2-26 Registerkarte PB-Client Status – Teil 4 (RSTP/LLDP) Die Registerkarte PB-Client Status enthält Statusinformationen zu den Prozessbus-Clients. Tabelle 2-1 Abschnitt General Information (Allgemeine Informationen) Eintrag Erklärung FPGA CM Version FPGA image type FPGA image name FPGA HW_Version VHDL_Version...
  • Seite 56 Parametrierung des Prozessbusses 2.4 Homepage Tabelle 2-2 Abschnitt Stream Information (Datenstrominformationen) Eintrag Erklärung Stream Intern genutzte Statusinformationen; erforderlich, wenn Sie das Customer Support Center kontaktieren. SmpRate Abtastrate APP_ID Anwendungsnummer CONF_REV Konfigurationsstand DMAC Ziel-MAC-Adresse SV_ID Name der SV-Datenquelle Tabelle 2-3 Abschnitt Channel Information (Kanalinformationen) Eintrag Erklärung Intern verwendeter Kanal von allen Clients und Analogdaten...
  • Seite 57 Parametrierung des Prozessbusses 2.4 Homepage PB-Client Sync Status: [sc_PBClient_Sync_status, 2, --_--] Bild 2-27 Registerkarte PB-Client Sync Status Die Registerkarte PB-Client Sync Status enthält Synchronisierungsinformationen zu den Prozessbus-Clients. SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...
  • Seite 58 Parametrierung des Prozessbusses 2.4 Homepage PB-Client Config [sc_PBClient_config, 2, --_--] Bild 2-28 Registerkarte PB-Client Config SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...
  • Seite 59 Parametrierung des Prozessbusses 2.4 Homepage [sc_PB-Client_config_2, 1, --_--] Bild 2-29 Registerkarte PB-Client Config – Teil 2 SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...
  • Seite 60 Parametrierung des Prozessbusses 2.4 Homepage [sc_PB-Client_config_3, 1, --_--] Bild 2-30 Registerkarte PB-Client Config – Teil 3 [sc_PB-Client_config_4, 1, --_--] Bild 2-31 Registerkarte PB-Client Config – Teil 4 SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...
  • Seite 61 Parametrierung des Prozessbusses 2.4 Homepage [sc_PB-Client_config_5, 1, --_--] Bild 2-32 Registerkarte PB-Client Config – Teil 5 Die Registerkarte PB-Client Config zeigt Konfigurationsinformationen. HINWEIS Erreichbarkeit der Homepage: Port J über Weiterleitung oder direkt. Im letzteren Fall muss bei Verwendung von PRP der Zugriff über eine RedBox oder einen Netzwerkschnittstellen-Controller mit aktivierten Jumbo- Frames erfolgen.
  • Seite 62 SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 63: Prozessbus In Scd-Dateien

    Prozessbus in SCD-Dateien Einleitung Definition von Client-Zugangspunkten IEC 61850-Systemkonfigurator Importieren in DIGSI 5 SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 64: Einleitung

    Prozessbus in SCD-Dateien 3.1 Einleitung Einleitung Dieses Kapitel beschreibt die Integration des SIPROTEC 5-Prozessbus im Unterstations-Engineering mit den folgenden Programmen: • DIGSI 5 • IEC 61850-Systemkonfigurator Sie müssen zwischen dem Export aus DIGSI 5 zum IEC 61850-Systemkonfigurator und dem Import aus dem IEC 61850-Systemkonfigurator in DIGSI 5 unterscheiden.

  • Seite 65: Definition Von Client-Zugangspunkten

    Prozessbus in SCD-Dateien 3.2 Definition von Client-Zugangspunkten Definition von Client-Zugangspunkten Für ein Mapping zwischen Prozessbusmodul-Steckplätzen, die in DIGSI 5 und im IEC 61850-Systemkonfigu- rator verwendet werden, ist eine Namenskonvention erforderlich. Die Namen von Zugangspunkten werden bei der Geräte-HW-Konfiguration nur in DIGSI 5 zugewiesen. Die Namen der Zugangspunkte entsprechen der Steckposition des COM-Moduls im DIGSI 5 Hardware-Konfigu- rator.

  • Seite 66: Iec 61850-Systemkonfigurator

    Prozessbus in SCD-Dateien 3.3 IEC 61850-Systemkonfigurator IEC 61850-Systemkonfigurator Das folgende Bild zeigt das Grundprinzip für die Signalverschaltung zwischen einem MU-Eingang und einem Prozessbus-Client-Eingang in einem SIPROTEC 5-Gerät. [dw_runtime-signal-flow, 2, de_DE] Bild 3-2 Laufzeit-Signalfluss von einer Merging Unit zu einer SIPROTEC 5-Anwendung Das erste Mapping erfolgt innerhalb der Merging Unit.
  • Seite 67 HINWEIS In IEC 61850-Projekten sind sowohl die DIGSI 5- als auch die IEC 61850-Konfiguration wesentliche Teile des Engineering. Daher empfiehlt Siemens, das DIGSI 5-Projekt und das IEC 61850-Systemkonfigurator-Projekt in einem gemeinsamen Ordner zu speichern. Geräte zur IEC 61850-Station hinzufügen Doppelklicken Sie in der Projektnavigation auf die Station.
  • Seite 68 Prozessbus in SCD-Dateien 3.3 IEC 61850-Systemkonfigurator [sc_SystemConfigurator_Device_View, 1, de_DE] Bild 3-3 IEC 61850-Systemkonfigurator Geräte-Ansicht Zugangspunkte zu den entsprechenden Netzwerken zuordnen In der Netzwerk-Ansicht müssen Sie die Zugangspunkte der Geräte einem Subnetz zuordnen. Fügen Sie ein neues Netzwerk hinzu oder entfernen Sie nicht erforderliche Netzwerke. ²...
  • Seite 69 Prozessbus in SCD-Dateien 3.3 IEC 61850-Systemkonfigurator [sc_SystemConfigurator_routing_process_bus_connections, 1, de_DE] Bild 3-5 Rangierung von Prozessbusverbindungen im IEC 61850-Systemkonfigurator HINWEIS Ein Signal kann nur dann durch Ziehen eingefügt werden, wenn sich sowohl Quell- als auch Ziel-Port im selben Subnetz befinden. Wenn dies nicht der Fall ist, können Sie die Netzkonfiguration in der Netzwerk-Ansicht ändern. In dieser Ansicht werden alle definierten Subnetze angezeigt.
  • Seite 70 Prozessbus in SCD-Dateien 3.3 IEC 61850-Systemkonfigurator [sc_supervision, 1, de_DE] Bild 3-6 Überwachter LSV SV-Streams projektieren In der SMV-Ansicht können Sie die Konfiguration für den SV-Stream ändern. Diese Einstellungen werden zur Festlegung der SV-Streams, die von einer Merging Unit veröffentlicht werden, und zum Beenden des Abonne- ments im Prozessbus-Client verwendet.
  • Seite 71 Prozessbus in SCD-Dateien 3.3 IEC 61850-Systemkonfigurator [sc_configure SMV streams_2, 1, de_DE] Bild 3-8 Konfigurieren der Einstellungen für den SMV-Datenstrom HINWEIS MAC-Adresse und SmvID müssen eindeutig sein. Der Typ des SMV-Datenstroms und der Analogwertinhalt werden in DIGSI 5 in der Merging Unit-Funktion festgelegt.
  • Seite 72 Prozessbus in SCD-Dateien 3.3 IEC 61850-Systemkonfigurator Ein Validierungsdialog wird angezeigt, um zu entscheiden, ob mögliche Änderungen des Messwandler-Über- setzungsverhältnisses mit oder ohne Anpassungen der sekundären Einstellwerte gemäß der Änderungen im Messwandler-Übersetzungsverhältnis übernommen werden müssen. [sc_validation_secondary_value_update, 1, de_DE] Bild 3-9 Validierungsdialog Beispiel für geänderte Sekundärwerte: •...
  • Seite 73 Prozessbus in SCD-Dateien 3.3 IEC 61850-Systemkonfigurator CID-Dateien in DIGSI 4 für eine SIPROTEC 4-Merging Unit importieren Klicken Sie in DIGSI 4 mit der rechten Maustaste auf die IEC 61850-Station und wählen Sie Objekteigen- ² schaften... aus. Navigieren Sie zur Registerkarte Aktualisieren. ²...
  • Seite 74 Prozessbus in SCD-Dateien 3.3 IEC 61850-Systemkonfigurator [sc_SystemConfigurator_Export_IEC_deviceconfig, 1, --_--] Bild 3-11 Export in CID-Datei Wählen Sie einen Speicherort für die CID-Datei und klicken Sie Speichern. ² SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 75: Importieren In Digsi 5

    Prozessbus in SCD-Dateien 3.4 Importieren in DIGSI 5 Importieren in DIGSI 5 Import vorbereiten und starten 3.4.1 Vor dem Importieren von Daten müssen Sie entscheiden, ob Sie die Daten in ein einzelnes SIPROTEC 5-Gerät oder in das Projekt importieren wollen. Abhängig von dieser Entscheidung können Sie aus unterschiedlichen Datenformaten wählen.

  • Seite 76: Import Konfigurieren

    Prozessbus in SCD-Dateien 3.4 Importieren in DIGSI 5 Import konfigurieren Wenn Sie eines der Formate SEQ5, TEA-X, DSP5, SCD oder UAT gewählt haben, wird die Abfrage ² Inhalte importieren angezeigt. Klicken Sie auf diesen Hinweis. Zusätzliche Optionen oder Parameter werden angezeigt. Diese sind abhängig vom gewählten Importformat. Sie können den Import mit diesen Optionen und Parametern konfigurieren.
  • Seite 77 Prozessbus in SCD-Dateien 3.4 Importieren in DIGSI 5 HINWEIS Wenn ein Kontrollkästchen markiert ist, ist das zugehörige SIPROTEC 5-Gerät für den Import ausgewählt. Damit Sie den Import starten können, muss mindestens ein SIPROTEC 5-Gerät ausgewählt sein. Verarbeitung der Gerätedaten festlegen Klicken Sie auf die gewünschte Option Als neue(s) Gerät(e) anlegen oder Übereinstimmende(s) ²...
  • Seite 78 SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 79: Netzwerktopologie

    Netzwerktopologie Topologiehinweise SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 80: Topologiehinweise

    Netzwerktopologie 4.1 Topologiehinweise Topologiehinweise Netztopologien für die Prozessbuskommunikation (mit PTP-Zeitsynchronisation und PRP-Redundanz) Dieser Abschnitt beschreibt 2 Beispiele typischer Topologien für Prozessbus-Kommunikationsnetzwerke. Diese Ethernet-Netzwerke verwenden IEEE 1588/IEC 61850-9-3 PTP für die Zeitsynchronisation von SIPROTEC 5- Schutzgeräten (Prozessbus-Clients) und Merging Units. IEC 62439-3 PRP wird für die Redundanz eingesetzt. Dieser Abschnitt enthält Hinweise und Empfehlungen zur Verwendung der PTP-Zeitsynchronisation in Prozessbus-Netzwerken.
  • Seite 81 Netzwerktopologie 4.1 Topologiehinweise Um einzelne Schwachstellen zu vermeiden, gibt es mindestens 2 PTP-Grandmaster Clocks, die durch primäre Synchronisierungsreferenzen, z.B. GNSS (Globales Navigationssatellitensystem), versorgt werden. Sie sind gleichzeitig an PRP-LAN A und -LAN B gekoppelt und fungieren so als Double-Attached Master Clocks gemäß IEC 62439-3, Anhang A.
  • Seite 82 Netzwerktopologie 4.1 Topologiehinweise Prozessbus- und Stationsbuskommunikation Das folgende Bild zeigt ein weiteres Beispiel für ein Prozessbuskommunikationsnetzwerk. Die SIPROTEC 5- Schutzgeräte sind über separate Ethernet-Kommunikationsmodule mit dem Prozessbus und dem Stationsbus verbunden. In diesem Beispiel wird am Stationsbus ein IEC 62439-3 HSR- oder RSTP-Ring verwendet, aber andere (z.B.
  • Seite 83 IEC 62439-3, Bild A.2 zeigt einen alternativen Ansatz, bei dem die Master Clocks einzeln verbunden sind, entweder mit PRP-LAN A oder -LAN B. Siemens empfiehlt diesen Ansatz nicht und es dürfen keine einzeln angeschlossenen Grandmaster Clocks eingesetzt werden. Einzeln angeschlossene Master Clocks im PRP- LAN A und -LAN B sehen sich gegenseitig nicht, weil die LANs voneinander isoliert sind.
  • Seite 84 Netzwerktopologie 4.1 Topologiehinweise • Siemens empfiehlt, die genutzte Bandbreite von Ethernet-Verbindungen zu begrenzen, z.B. durch Vermeidung von unnötigem Multicast-Verkehr. Die Ethernet-Switch-Ports, an die Schutzgeräte und Merging Units angeschlossen sind, dürfen z.B. nur SV- und GOOSE-Nachrichten der Geräte weiterleiten, bei denen sie angemeldet sind. Dies kann durch VLAN- und/oder Layer-2-Multicast-Filterung in den Swit- ches erreicht werden.

  • Seite 85: Einschränkungen

    Einschränkungen Einschränkungen SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 86: Einschränkungen

    HINWEIS PB201 wird nicht mehr unterstützt. Wenn Sie eine PB201 verwenden, dann verwenden Sie DDD-Version V07.80. SIPROTEC 4 Merging Unit-Funktionalität Siemens empfiehlt, die folgenden Komponenten für die Synchronisierung der 6MU805 Merging Unit zu verwenden: • 7XV5664-1AA00: GPS-Uhr inkl. Zubehör •...
  • Seite 87 Einschränkungen 5.1 Einschränkungen • Wenn der Leitungsdifferentialschutz mit PPS verwendet wird, muss die Quelle dieses PPS und PTP iden- tisch sein. • Alle verwendeten Netzwerkknoten (Switches, RedBoxes) im PTP-Teil des Netzwerks müssen mindestens mit dem Profil für die Automatisierung von Energieversorgungsunternehmen gemäß IEC 61850-9-3 P2P als Transparent Clock kompatibel sein.
  • Seite 88 SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 89: Technische Daten

    Technische Daten SIPROTEC 5 Merging Unit-Funktionalität SIPROTEC 5 Prozessbus-Client SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 90: Siprotec 5 Merging Unit-Funktionalität

    Technische Daten 6.1 SIPROTEC 5 Merging Unit-Funktionalität SIPROTEC 5 Merging Unit-Funktionalität Unterstützte SV-Streams für 50 Hz und 60 Hz Nennnetzfrequenz Stream-Typ Abtastrate ASDU Analogkanäle IEC 61850-9-2 LE 80 Abtastungen/Zyklus 4 I, 4 U IEC 61850-9-2 LE 256 Abtastungen/Zyklus 4 I, 4 U IEC 61869-9 4000 Hz Max.

  • Seite 91: Siprotec 5 Prozessbus-Client

    Technische Daten 6.2 SIPROTEC 5 Prozessbus-Client SIPROTEC 5 Prozessbus-Client Unterstützte SV-Streams für 50 Hz und 60 Hz Nennnetzfrequenz Stream-Typ Abtastrate ASDU Analogkanäle IEC 61850-9-2 LE 80 Abtastungen/Zyklus 4 I, 4 U IEC 61850-9-2 LE 256 Abtastungen/Zyklus 4 I, 4 U IEC 61869-9 4000 Hz Max.
  • Seite 92 SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

  • Seite 93: Glossar

    Glossar Abtastrate In der Signalverarbeitung ist die Abtastung die Reduktion eines kontinuierlichen Zeitsignals (z.B. Strom und Spannungen) auf ein diskretes Zeitsignal. Ein gebräuchliches Beispiel ist die Umwandlung einer Schallwelle (eines kontinuierlichen Signals) in eine Abtastsequenz (in ein diskretes Zeitsignal). ASDU ASDU steht für Application Service Data Unit.
  • Seite 94 Glossar Funktionsgruppe Funktionen werden zu Funktionsgruppen (FG) zusammengefasst. Für die Zusammenfassung sind die Zuord- nung der Funktionen zu Strom- und/oder Spannungswandlern (Zuordnung der Funktionen zu Messstellen), der Informationsaustausch zwischen den Funktionsgruppen über Schnittstellen sowie die Bildung von Sammelmeldungen wichtig. Globales Navigationssatellitensystem Ein globales Navigationssatellitensystem oder GNSS ist ein System zur Positionsbestimmung und Navigation auf der Erde und in der Luft.
  • Seite 95 TCP/IP-basierte Protokolle) transparent und nutzbar. Darüber hinaus ist es möglich, eines der 2 Netz- werke für die Übertragung von nicht redundanten Nachrichten zu nutzen. Es gibt 2 Versionen von PRP: PRP-0 und dessen Nachfolger PRP-1. Siemens implementiert PRP-1. Parallel Redundancy Protocol...
  • Seite 96 Glossar RSTP Rapid Spanning Tree Protocol Sampled Measured Value IEC 61850 ist ein Kommunikationsprotokoll für elektrische Stationsautomatisierungssysteme. Die in IEC 61850 definierten abstrakten Datenmodelle können mit verschiedenen Protokollen gemappt werden. In der Norm gibt es aktuell Mappings zu: MMS (Manufacturing Message Specification) GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) SMV (Sampled Measured Values) Web-Services (bald)

  • Seite 97: Stichwortverzeichnis

    Stichwortverzeichnis Informationen 26 Struktur 26 Konfigurieren 76, 76 DSP5 75, 76 Merging Unit Einleitung Einschränkung 86 IED-Knoten 18 Technische Daten 90 IID 16 Einschränkung Merging Unit 86 Prozessbus-Client 86 PTP 86 ELCAD 75 Parametrierung Merging Unit 36 Merging Unit 6MU805 40 Prozessbus-Client 33 Prozessbus-Client Einschränkung 86...
  • Seite 98 Stichwortverzeichnis UAT 76 Übersicht System 14 SIPROTEC 5, Prozessbus, Handbuch C53000-H3000-C054-4, Ausgabe 02.2020...

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