IEC 61850 Functional Testing - dke.de€¦ · IEC 61850 Functional Testing – Prüfansätze und ihre Anwendung DKE/AK 952.0.10 Testing Gruppe

IEC 61850 Functional Testing –

Prüfansätze und ihre Anwendung DKE/AK 952.0.10 Testing Gruppe

DKE/AK 952.0.10 Gruppe Testing Testing

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Autoren Jan Arph (H und S GmbH) Thomas Bauer (Bayernwerk AG) Alexander Brück (Enercon GmbH) Henry Dawidczak (Siemens AG) Jürgen Dreier (KoCoS GmbH) Gernot Druml (Sprecher Automation GmbH) Wolf Fischer (Stromnetz Berlin GmbH) Andreas Fräbel (Westnetz GmbH) Manfred Jaskulla (Westnetz GmbH) Axel Herbener ( Bilfinger Mauell GmbH) Kay Herbst (DB Energie GmbH) Rüdiger-Willy Klein (DB Energie GmbH) Johannes Johnen (Amprion GmbH) Bernd Küchau (Stromnetz Berlin GmbH) Andrea Ludwig (50 Hertz GmbH) Peter Pfisterer (TÜV Süd) Markus Schicklgruber (Sprecher Automation GmbH) Thomas Schossig (OMICRON electronics GmbH) Günter Sprenger (OHB System AG) Martin Zanner (FGH)


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Inhalt

1 Einführung, Ziel des Dokuments .............................................................................................................8

2 Rahmenbedingungen ...............................................................................................................................9

3 Einführung in die verwendete UML-Notation ...................................................................................... 10 3.1.1 Komponentendiagramm .............................................................................................................. 10 3.1.2 Sequenzdiagramm ...................................................................................................................... 11

4 Prüfungsbeispiele Schutz ..................................................................................................................... 13 4.1 Distanzschutz .................................................................................................................................... 13

4.1.1 Kurzbeschreibung ........................................................................................................................ 13 4.1.2 Beschreibung Normalablauf ........................................................................................................ 14 4.1.3 Beschreibung Prüfung ................................................................................................................. 17

4.2 Not-UMZ ............................................................................................................................................ 22 4.2.1 Kurzbeschreibung ........................................................................................................................ 22 4.2.2 Beschreibung Normalablauf ........................................................................................................ 23 4.2.3 Beschreibung Prüfung ................................................................................................................. 25

4.3 Schalterversagerschutz ohne Prozessbus ........................................................................................ 33 4.3.1 Kurzbeschreibung ........................................................................................................................ 33 4.3.2 Beschreibung Normalablauf ........................................................................................................ 34 4.3.3 Beschreibung Prüfung ................................................................................................................. 37

4.4 Rückwärtige Verriegelung ohne Prozessbus .................................................................................... 68 4.4.1 Kurzbeschreibung ........................................................................................................................ 68 4.4.2 Beschreibung Normalablauf ........................................................................................................ 69 4.4.3 Beschreibung Prüfung ................................................................................................................. 72

5 Prüfungsbeispiele Leittechnik .............................................................................................................. 79 5.1 SBO Steuerungsfunktion mit 1 aus n Überprüfung ohne Prozessbus .............................................. 79

5.1.1 Kurzbeschreibung ........................................................................................................................ 79 5.1.2 Beschreibung Normalablauf ........................................................................................................ 80 5.1.3 Beschreibung Prüfung ................................................................................................................. 83

5.2 SBO Steuerungsfunktion mit 1 aus n Überprüfung mit Prozessbus ................................................. 95 5.2.1 Kurzbeschreibung ........................................................................................................................ 95 5.2.2 Beschreibung Normalablauf ........................................................................................................ 96 5.2.3 Beschreibung Prüfung ................................................................................................................. 99

5.3 Zentrale Anlagenverriegelung mit Prozessbus ............................................................................... 112 5.3.1 Kurzbeschreibung ...................................................................................................................... 112 5.3.2 Beschreibung Normalablauf ...................................................................................................... 113 5.3.3 Beschreibung Prüfung ............................................................................................................... 115

6 Ausblick ................................................................................................................................................ 124

7 Literatur ................................................................................................................................................. 125


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Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 Beispiel Komponentendiagramm ............................................................................................ 10 Abbildung 2 Beispiel Sequenzdiagramm .................................................................................................... 11 Abbildung 3 Distanzschutz mit Prozessbus Normalablauf ......................................................................... 14 Abbildung 4 Komponentendiagramm Prüfung Distanzschutz mit Prozessbus ........................................... 17 Abbildung 5 Ablauf Distanzschutzprüfung mit Prozessbus ........................................................................ 18 Abbildung 6 Ablauf Not-UMZ mit Prozessbus............................................................................................. 23 Abbildung 7 Not-UMZ Normalablauf ........................................................................................................... 24 Abbildung 8 Komponentendiagramm Prüfung Not-UMZ Umschaltung ...................................................... 25 Abbildung 9 Ablauf Prüfung Not-UMZ Umschaltung .................................................................................. 26 Abbildung 10 Komponentendiagramm Prüfung Not-UMZ .......................................................................... 29 Abbildung 11Ablauf Prüfung Not-UMZ ........................................................................................................ 30 Abbildung 12 Ablauf Schalterversagerschutz ............................................................................................. 34 Abbildung 13 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Prüfung Schalterversagerschutz Feld-1 ................................................................................................................... 37 Abbildung 14 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 ohne Prozessausgabe................................. 38 Abbildung 15 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe ................................................ 42 Abbildung 16 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe .............. 43 Abbildung 17 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 ohne Prozessausgabe .................................................................. 47 Abbildung 18 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Testreferenz und ohne Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 48 Abbildung 19 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Simulation und ohne Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 52 Abbildung 20 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Prüfung Schalterversagerschutz Feld-2 mit Prozessausgabe ................................................................................. 56 Abbildung 21 Ablauf Schalterversagerschutz Feld-2 mit externen Testreferenz und mit Prozessausgabe 57 Abbildung 22 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Simulation und mit Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 61 Abbildung 23 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Prüfung Schalterversagerschutz Feld-1 und Feld-2 mit Prozessausgabe ............................................................... 64 Abbildung 24 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld 2 mit Prozessausgabe .................. 65 Abbildung 25 Ablauf Rückwärtige Verriegelung.......................................................................................... 69 Abbildung 26 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Prüfung Rückwärtige Verriegelung Feld-1 ..................................................................................................................................... 72 Abbildung 27 Prüfablauf Rückwärtige Verriegelung Feld-1 ohne Prozessausgabe ................................... 73 Abbildung 28 Prüfablauf Rückwärtige Verriegelung Feld-2 ohne Prozessausgabe .................................. 76 Abbildung 29 Ablauf SBO Steuerungsfunktion mit 1 aus n Überprüfung ohne Prozessbus .................... 80 Abbildung 30 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Prüfung SBO Steuerungsfunktion mit 1 aus n Überprüfung ohne Prozessbus ................................................................ 83 Abbildung 31 Prüfablauf der SBO Steuerungsfunktion: Gesamtsystem im Test-Modus mit Blockierung der Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 84 Abbildung 32 Prüfablauf der SBO Steuerungsfunktion: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe ................................................................................................................................... 88 Abbildung 33 Prüfablauf der SBO Steuerungsfunktion: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 92 Abbildung 34 Ablauf der SBO Steuerungsfunktion mit „1 aus n“ Überprüfung mit Prozessbus ................. 96 Abbildung 35 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Prüfung SBO Steuerungsfunktion mit 1 aus n Überprüfung mit Prozessbus .................................................................... 99 Abbildung 36 Prüfablauf der SBO Steuerungsfunktion: Gesamtsystem im Test-Modus mit Blockierung der Prozessausgabe ....................................................................................................................................... 100 Abbildung 37 Prüfablauf der SBO Steuerungsfunktion: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe ................................................................................................................................. 104 Abbildung 38 Prüfablauf der SBO Steuerungsfunktion: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Prozessausgabe ....................................................................................................................................... 108 Abbildung 39 Zentrale Anlagenverriegelung mit Prozessbus .................................................................. 113 Abbildung 40 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen zentrale Anlagenverrriegelung mit Prozessbus ...................................................................................................... 115


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Abbildung 41 Prüfablauf Simulation der Freigaben Anlagenverriegelung in Zentraleinheit mit Prozessbus .................................................................................................................................................................. 116 Abbildung 42 Prüfablauf Umschaltung externe Testreferenzen der Freigaben Anlagenverriegelung in Zentraleinheit mit Prozessbus ................................................................................................................... 119 Abbildung 43 Prüfablauf Umschaltung interne Testreferenzen der Freigaben Anlagenverriegelung in Zentraleinheit mit Prozessbus ................................................................................................................... 122


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Tabellenverzeichnis Tabelle 1 Beschreibung der UML Elemente im Komponentendiagramm .................................................. 10 Tabelle 2 Beschreibung der UML Elemente im Sequenzdiagramm .......................................................... 12 Tabelle 3 Distanzschutz Normalablauf mit erfolgreicher AWE ................................................................... 16 Tabelle 4 Vorbereitung der Distanzschutzprüfung ...................................................................................... 19 Tabelle 5 Ablauf Distanzschutzprüfung ...................................................................................................... 21 Tabelle 6 Not-UMZ Umschaltung Prüfung .................................................................................................. 28 Tabelle 7 Not-UMZ Prüfung ........................................................................................................................ 32 Tabelle 8 Ablauf Schalterversagerschutz Feld-1 ohne Prozessausgabe - Prozess-Netzzustand: normal 35 Tabelle 9 Ablauf Schalterversagerschutz Feld-2 ohne Prozessausgabe - Prozess-Netzfehler ................. 36 Tabelle 10 Vorbereitung Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 ohne Prozessausgabe ......................... 39 Tabelle 11 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 ohne Prozessausgabe ..................................... 41 Tabelle 12 Vorbereitung Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe ....... 44 Tabelle 13 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe – IED Schutzgerät-1 .............................................................................................................................................. 46 Tabelle 14 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe – IED Schutzgerät-2 .............................................................................................................................................. 46 Tabelle 15 Vorbereitung Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Test-Referenz und ohne Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 49 Tabelle 16 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Test-Referenz und ohne Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 51 Tabelle 17 Vorbereitung Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Simulation und ohne Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 53 Tabelle 18 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Simulation und ohne Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 55 Tabelle 19 Vorbereitung Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Test-Referenz und mit Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 58 Tabelle 20 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Test-Referenz und mit Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 60 Tabelle 21 Vorbereitung Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Simulation und mit Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 62 Tabelle 22 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Simulation und mit Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 63 Tabelle 23 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 mit Prozessausgabe – IED Schutzgerät-1 .............................................................................................................................................. 67 Tabelle 24 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 mit Prozessausgabe – IED Schutzgerät-2 .............................................................................................................................................. 67 Tabelle 25 Ablauf Rückwärtige Verriegelung ............................................................................................. 71 Tabelle 26 Vorbereitung Rückwärtige Verriegelungsprüfung Feld-1 ohne Prozessausgabe ................... 74 Tabelle 27 Ablauf Rückwärtige Verriegelungsprüfung Feld-1 ohne Prozessausgabe .............................. 75 Tabelle 28 Vorbereitung Rückwärtige Verriegelungsprüfung Feld-2 ohne Prozessausgabe .................... 77 Tabelle 29 Ablauf Rückwärtige Verriegelungsprüfung Feld-2 ohne Prozessausgabe ............................. 78 Tabelle 30 Ablauf der SBO Steuerungsfunktion mit 1 aus n Überprüfung ohne Prozessbus ................... 82 Tabelle 31 Vorbereitung der SBO Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Test-Modus mit Blockierung der Prozessausgabe ............................................................................................................... 85 Tabelle 32 Ablauf der SBO Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Test-Modus mit Blockierung der Prozessausgabe ................................................................................................................................... 87 Tabelle 33 Vorbereitung der SBO Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe ............................................................................................................... 89 Tabelle 34 Ablauf SBO der Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe ............................................................................................................... 91 Tabelle 35 Ablauf der SBO Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Prozessausgabe ......................................................................................................................................... 94 Tabelle 36 Ablauf der SBO Steuerungsfunktion mit „1 aus n“ Überprüfung mit Prozessbus .................... 98 Tabelle 37 Vorbereitung SBO Steuerungsfunktionprüfung: Gesamtsystem im Test-Modus mit Blockierung der Prozessausgabe ................................................................................................................................. 101 Tabelle 38 Ablauf SBO der Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Test-Modus mit Blockierung der Prozessausgabe ................................................................................................................................. 103


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Tabelle 39 Vorbereitung SBO Steuerungsfunktionprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe ............................................................................................................. 105 Tabelle 40 Ablauf SBO der Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe ............................................................................................................. 107 Tabelle 41 Vorbereitung SBO Steuerungsfunktionprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe ............................................................................................................. 109 Tabelle 42 Ablauf SBO der Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Prozessausgabe ....................................................................................................................................... 111 Tabelle 43 Ablauf zentrale Anlagenverriegelung mit Prozessbus ........................................................... 114 Tabelle 44 Vorbereitung zentrale Anlagenverriegelungsprüfung mit externen Simulation mit Prozessbus .................................................................................................................................................................. 117 Tabelle 45 Ablauf zentrale Anlagenverriegelungsprüfung mit externen Simulation mit Prozessbus ....... 118 Tabelle 46 Vorbereitung zentrale Anlagenverriegelungsprüfung mit externen Testreferenzen mit Prozessbus................................................................................................................................................ 120 Tabelle 47 Ablauf zentrale Anlagenverriegelungsprüfung mit externen Testreferenzen mit Prozessbus 121 Tabelle 48 Vorbereitung zentrale Anlagenverriegelungsprüfung mit internen Testreferenzen mit Prozessbus................................................................................................................................................ 123 Tabelle 49 Ablauf zentrale Anlagenverriegelungsprüfung mit externe Testreferenzen mit Prozessbus .. 123


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1 Einführung, Ziel des Dokuments

Dieses Dokument entstand im Rahmen einer Gruppe „Testing“ beim DKE Arbeitskreis 952.0.10 („Kommunikation und Modellierung“). In der Arbeitsgruppe haben Anwender aus verschiedenen EVUs und Hersteller existierende Prüfansätze ausgewertet und ihre Anwendung in Anlagen mit IEC 61850 diskutiert. Hier werden sowohl Anwendung von Stationsbus als auch Prozessbus (mit Sampled Values) berücksichtigt. Dabei wurde eine Beschreibung von Use Cases in UML (Unified Modelling Language) entwickelt. Diese Beschreibung wird eingeführt und auf Prüfungsbeispiele der Schutztechnik adaptiert. Mit den Beispielen Distanzschutz. Schalterversagerschutz und Rückwärtige Verriegelung werden weit verbreitete Anwendungen aus dem Bereich Abzweigschutz und verteilte Schutzfunktionen ausführlich beschrieben und ein mögliches Prüfkonzept dokumentiert. Prüfungsbeispiele aus dem Bereich Leittechnik runden die Darstellung ab. Der Fokus liegt hier auf der Anwendung. Die daraus resultierenden Anforderungen an zu prüfende Geräte wie auch die Prüftechnik können entsprechend abgeleitet werden. Das Thema „Functional Testing“ wird bei IEC in der WG10 wie auch bei CIGRE B5.53 ausführlich diskutiert aber noch nicht in Normen bzw. begleitenden Technical Reports dokumentiert. Diese Ausarbeitung will von daher ein Beitrag zur internationalen Normung sein und wird in die entsprechenden Gremien eingebracht. Normative Grundlagen werden vorausgesetzt aber hier nicht explizit beschrieben. Die Autoren wünschen allen Anwendern der IEC 61850 viel Erfolg bei der Realisierung ihrer Prüfstrategie und hoffen mit diesem Dokument einen unterstützenden Beitrag geleistet zu haben. Für Rückmeldungen und Anmerkungen sind sie dabei dankbar. Berlin, den 29.07.2016 Die Autoren


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2 Rahmenbedingungen

Bei der Definition der Prüfabläufe wurden bestimmte Rahmenbedingungen angenommen die in bestimmten Szenarien zur Anwendung kommen können:

IEC 61850 Ed. 2

Unterstützung der möglichen Mode und Behavior o Ebene logisches Gerät ggf. auch Vererbung aus dem physikalischen Gerät o Ebene logische Knoten

Unterstützung der Umschaltung des physikalischen Gerätes auf LPHD.Sim

SCD-Datei der Anlage ist verfügbar

Empfehlungen für Modellierung und Serviceimplementierung gemäß FNN-Empfehlung [1]

Die in den Prüfabläufen dargestellten Elemente definieren das Testsystem. Funktionelle Abhängigkeiten mit anderen Teilen des Gesamtsystems sind möglich, werden hier aber nicht dargestellt und beschrieben.

Aus dem Prüfkonzept resultieren erhöhte Ansprüche an die Netzwerkbelastung wie auch an die Performance/ das Mengengerüst der Prüflinge. Diese sind applikations- bzw. anlagenspezifisch zu definieren und zu testen.


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3 Einführung in die verwendete UML-Notation

Die UML (Version 2.4) ist ein internationaler Standard für Softwaremodellierung und umfasst zahlreiche Diagramme, die als Modellierungssichten die statische Struktur und das dynamische Verhalten einer Applikation darstellen. Die UML beschreibt eine einheitliche Notation und Semantik sowie die Definition eines Metamodells. Die Notation, Semantik und das Metamodell wird durch die Spezifikationen der Object Management Group (OMG) dokumentiert. Zur Darstellung der statischen Struktur eines konkreten IEC 61850 Applikationstests dienen die Komponentendiagramme. Die Sequenzdiagramme stellen das dynamische Verhalten der an einem IEC 61850 Applikationstest beteiligten Objekte (LogicalNode) dar.

3.1.1 Komponentendiagramm

Im Komponentendiagramm werden die Komponenten eines Systems mit den Ports, Schnittstellen und deren Abhängigkeitsbeziehungen dargestellt.

Abbildung 1 Beispiel Komponentendiagramm

UML-Element Beschreibung

Komponente Unter einer Komponente versteht man einen modularen Systemteil, wie z.B. IED Gerät in einer IEC 61850 Applikation. Die Funktionalität einer Komponente wird über extern nutzbare Ports und Schnittstellen erreicht.

Port Der Port spezifiziert die Stellen, an denen Interaktion zwischen einer Komponente und deren Umgebung stattfindet. Ein Port kann in einem Modell diejenigen „Dienste“ (z.B. IEC 61850) beschreiben, die eine Komponente der Umgebung zur Verfügung stellt.

Schnittstelle Schnittstellen beschreiben das extern sichtbare Verhalten einer Komponente. Es werden bereitgestellte und benötigte Schnittstellen unterschieden. Eine bereitgestellte Schnittstelle wird von einem Modellelement angeboten und kann von anderen verwendet werden. Eine angeforderte Schnittstelle ist eine von einem anderen Modellelement benötigte Schnittstelle.

Abhängigkeitsbeziehung Eine Abhängigkeitsbeziehung ist eine Beziehung von einem Quellelement zu einem Zielelement. Dargestellt wird eine Abhängigkeit durch einen gestrichelten Pfeil, wobei der Pfeil vom abhängigen auf das unabhängige Element zeigt.

Stereotype Mit Stereotypen bietet die UML benutzerspezifische Erweiterungen der Modellelemente. Das Stereotype ergänzt ein bestehendes Modellelement. Für den konkreten IEC 61850 Anwendungsfall z.B. <<IED>> im Komponentendiagramm.

Tabelle 1 Beschreibung der UML Elemente im Komponentendiagramm

cmp UML

Port-1

«Stereotype»

Komponente-1

Port-1 Port-1

«Stereotype»

Komponente-2

Port-1

bereitgestellte Schnittstelle angeforderte Schnittstelle

Abhängigkeitsbeziehung


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3.1.2 Sequenzdiagramm

Im Sequenzdiagramm werden die Interaktionen zwischen den Kommunikationspartner (z.B. Objekten) dargestellt. Interaktionen sind ein wichtiges Basiskonzept in der Verhaltensmodellierung mit der UML. Eine Interaktion ist das Zusammenspiel von mehreren Kommunikationspartnern basierend auf einem Nachrichten- und Datenaustausch.

Abbildung 2 Beispiel Sequenzdiagramm

sd UML

«Stereotype»

Kommunikationspartner-1

«Stereotype»

Kommunikationspartner-2

Verlorene NachrichtVerlorene Nachricht

Zustandsinv ariante-A

Gefundene NachrichtGefundene Nachricht

Zustandsinv ariante-B

Zustandsinv ariante-C Zustandinv ariante-D

seq Kombiniertes Fragment

ZeitpunktSynchrone Nachricht(Daten)

Anwortnachricht(Daten)

Zeitdauer


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UML-Element Beschreibung

Kommunikationspartner Kommunikationspartner sind die Grundelemente einer Interaktion, die durch Lebenslinien in einem Sequenzdiagramm repräsentiert werden.

Nachricht Eine Nachricht repräsentiert den Informationsfluss zwischen Kommunikationspartnern in einer Interaktion (z.B. im Sequenzdiagramm).

Synchrone Nachricht Bei der synchronen Kommunikation wartet der Sender, bis das initiierte Verhalten beim Empfänger mit einer Antwortnachricht vom Empfänger beendet wurde (z.B. SBO-Dienste). Im Kontext der IEC 61850 UML Modellierung werden nur synchrone Nachrichten dargestellt.

Asynchrone Nachricht Bei der asynchronen Kommunikation wartet der Sender nicht auf eine Antwort des Empfängers, sondern setzt unmittelbar nach dem Sendeereignis seine Abarbeitung fort (z.B. GOOSE und Reports). Im Kontext der IEC 61850 UML Modellierung werden nur synchrone Nachrichten dargestellt.

Verlorene Nachricht Verlorene Nachricht ist eine asynchrone Nachricht, deren Empfänger nicht modelliert wird. Im Kontext der IEC 61850 wird diese Nachricht vom Empfänger (z.B. GOOSE Subscriber) nicht verarbeitet.

Gefundene Nachricht Gefundene Nachrichten sind asynchrone Nachrichten, deren Sender nicht modelliert wurde. Diese Nachricht wird vom Empfänger (z.B. GOOSE Subscriber, externes Signal) verarbeitet.

Zeitangaben für Nachrichten

Zur feineren Modellierung von zeitlichen Abhängigkeiten der Nachrichten können Zeitpunkte und Zeitdauern definiert werden.

Zustandsinvariante Eine Zustandsinvariante ist ein Status, eine Bedingung für die Interaktion. Sie wird zur Laufzeit unmittelbar vor dem nächsten Ereignis auf der Lebenslinie in einem Sequenzdiagramm ausgewertet.

Stereotype Mit Stereotypen bietet die UML benutzerspezifische Erweiterungen der Modellelemente. Das Stereotype ergänzt ein bestehendes Modellelement. Für den konkreten IEC 61850 Anwendungsfall z.B. <<LogicalNode>> im Sequenzdiagramm.

Kombiniertes Fragment Mit kombinierten Fragmenten können Sequenzdiagramme verschachtelt werden, d.h. es kann ein Verweis auf ein weiteres detailliertes Sequenzdiagramm notiert werden. Im Kontext der IEC 61850 wird auf weitere Abläufe (z.B. Mod/Beh Umschaltung innerhalb eines LogicalDevice) referenziert.

Tabelle 2 Beschreibung der UML Elemente im Sequenzdiagramm


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4 Prüfungsbeispiele Schutz

Die folgenden Schutzprüfungsbeispiele sollen alle Schritte einer typischen Turnusprüfung an einem Schutzrelais erläutern. Die Turnusprüfung findet zurzeit üblicherweise am außer Betrieb befindlichen Betriebsmittel statt. Aufgrund der zunehmenden Auslastung der Übertragungs- und Verteilnetze werden zukünftig Ausschaltungen von Betriebsmitteln für turnusmäßige Prüfungsarbeiten immer schwieriger werden. Deshalb werden in diesem Dokument komplexe Prüfungen während des Betriebes beschrieben, bei denen die Rückwirkungsfreiheit auf weitere Schutz- und Steuerungskreise gewährleistet sein muss. Als Beispiel wurde die Prüfung eines Distanzschutzes verwendet, da hierbei unterschiedliche Funktionalitäten wie AWE, Not-UMZ etc. ebenfalls geprüft werden müssen. Bei den einzelnen Prüfschritten wurde sich am Ablauf einer „konventionellen“ Schutzprüfung orientiert, bei dem aber üblicherweise die Eingangsgrößen und Auslösungen mittels Prüfschalter so geschaltet werden, dass das Betriebsmittel für die Prüfung nicht abgeschaltet werden muss. In den Sequenz-Diagrammen sind für die unterschiedlichen Prüfschritte auch die Reaktion bzw. „nicht“-Reaktion dargestellt, da z.B. auch schon beim Einschalten des Prüfgerätes nach aktuellem Verständnis des „test-Modus“ Stromwerte mit dem Wert „null“ zum Prüfling geschickt werden, diese aber noch keine Reaktion am Prüfling zur Folge haben. Zur Vereinfachung der Darstellung werden nur wesentliche Schutzfunktionen, wie z.B. PDIS, PTOC, RREC betrachtet und deren Reaktionen in entsprechenden Sequenzdiagrammen dargestellt.

4.1 Distanzschutz

4.1.1 Kurzbeschreibung

Im ersten Schritt wird der normale Prozessablauf mit folgenden Zuständen beschrieben: - Betriebszustand, - nachfolgender Fehler, - Leistungsschalter-Auslösung und - erfolgreiche Wiedereinschaltung.

Im Anschluss wird eine Prüfung mit einer Prüfeinrichtung beschrieben, in der parallel zu den Prozessgrößen Prüfgrößen eingespeist werden. Die nachfolgenden UML-Diagramme stellen zunächst diesen Normalablauf und anschließend die Prüfung mit folgenden Schritten dar:

- das Einbringen der Prüfeinrichtung, - das Umschalten der Schutzfunktionen auf Test, - das Deaktivieren der AWE-Funktion, - das Ausgeben von Prüfgrößen eines simulierten Fehlers und die Reaktion der angeschlossenen

Geräte. Damit die Funktion des Distanzschutzes während der Prüfung gewährleistet bleibt, müssen alle von außen notwendigen Informationen auch von der Prüfeinrichtung im Testmodus zur Verfügung gestellt werden (z.B. Messspannungsausfall = false). Der Leistungsschalter ignoriert den Auslösebefehl, da er sich im Normalmodus befindet und somit nicht auf die von der Schutzfunktion gebildete Auslösung im Testbetrieb reagiert.

DKE 952.0.10 Gruppe Testing Testing

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4.1.2 Beschreibung Normalablauf

Abbildung 3 Distanzschutz mit Prozessbus Normalablauf

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 Distanzschutz

«LogicalNo...

PDIS

«LogicalNode»

TVTR/TCTR 1

«LogicalNode»

XCBR

«LogicalNod...

RREC

«LogicalNod...

PTOC

«LogicalNod...

PTRC

«LogicalNod...

LD.LLN0

seq Normal-Modus«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

SchutzgerätMerging Unit

{Beh=on}

{Beh=on}

{Beh=on}

Prozess

(Fehlermesswerte U,I)

Prozess


«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

Feldeinheit-LS-1

Beh=off {Beh=on} {Beh=on}

Prozess (LS_AUS)Prozess (LS_AUS)

Prozess (LS_EIN)Prozess (LS_EIN)

Prozess

(Betriebsmesswerte U,I)

Prozess


Prozess


Prozess


Beh=on

1.0

1.1

1.2

1.3

Betriebsmesswerte U,I

1.4 [ { sim=false, q=normal }]:SampledValue (TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

1.5

Fehlermesswerte U,I

1.6 [{sim=false, q=normal }]:SampledValue (TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

1.7 Anregung(on)

1.8 Auskommando()

1.9 Auskommando()

"Trip" LS-Auskommando

1.10 [{sim=false, q=normal }]:

GOOSE(PTRC.Tr, true)

1.11

1.12



1.14 Anregung(off)

"Trip" LS-Einkommando

1.15 [{sim=false, q=normal }]:

GOOSE(RREC.OpCls, true)1.16




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Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.0 Gesamtsystem: Normalbetrieb

IED Merging Unit: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Merging Unit im Normal-Modus.

1.1 IED Merging Unit: Normal-Modus Aktuelle Messwerte sind gültig.

IED Schutzgerät: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät im Normal-Modus: - Distanzschutzfunktion PDIS (Beh=on) - Not UMZ PTOC (Beh=off) - Automatische Wiedereinschaltung RREC (Beh=on) - Generalauslösung PTRC (Beh=on)

1.2 IED Schutzgerät: Normal-Modus

IED Feldeinheit-LS-1: Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-LS-1 im Normal-Modus. Befehlsausgabe an Leistungsschalter aktiviert.

1.3 Prozess-Netzzustand: ungestört

Prozess (Betriebsmesswerte U,I)

Betriebsmesswerte an IED Merging Unit. IED Merging Unit verarbeitet die Messwerte.

1.4 Betriebsmesswerte U,I: Normal-Modus (sim=false, q=normal)

IED Merging Unit TVTR/TCTR: SampledValue (TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

Betriebsmesswerte U,I an IED Schutzgerät. IED Schutzgerät: Distanzschutzfunktion PDIS - verarbeitet die Messwerte. - keine Anregung der Distanzschutzfunktion.

1.5 Prozess-Netzfehler Prozess (Fehlermesswerte U,I)

Fehlermesswerte U,I an IED Merging Unit. IED Merging Unit verarbeitet die Messwerte.

1.6 Fehlermesswerte U,I: Normal-Modus (sim=false, q=normal)


Fehlermesswerte U,I an IED Schutzgerät. IED Schutzgerät: Distanzschutzfunktion PDIS - verarbeitet die Messwerte. - Anregung der Distanzschutzfunktion.

1.7

IED Schutzgerät: Anregung

Schutzgerät PDIS: Anregung (on)

Internes Signal „Schutzanregung“ automatische Wiedereinschaltung RREC.

IED Schutzgerät: Automatische Wiedereinschaltung RREC - verarbeitet die Schutzanregung (on).

1.8 IED Schutzgerät: Auskommando

IED Schutzgerät PDIS: Auskommando

Internes Signal „LS-Auskommando“ an AWE. IED Schutzgerät: Automatische Wiedereinschaltung RREC - verarbeitet das Auskommando.


Schutzgerät PDIS: Auskommando

Internes Signal „LS-Auskommando“ an Generalauslösung PTRC.

IED Schutzgerät: Generalauslösung PTRC - verarbeitet das Auskommando.

1.10 Auskommando: Normal-Modus (sim=false, q=normal)

IED Schutzgerät PTRC:


„Trip“ LS-Aus Kommando an den intelligenten Leistungsschalter XCBR.

IED Feldeinheit-LS-1: Intelligente Leistungsschalter XCBR - verarbeitet das Auskommando.

1.11 Auskommando Prozess(LS_AUS) Befehlsausgabe an Leistungsschalter. Leistungsschalter aus.

1.12 Prozess-Netzzustand: ungestört

Prozess ( Betriebsmesswerte U,I)

Betriebsmesswerte an IED Merging Unit. IED Merging Unit verarbeitet die Messwerte.




1.14


IED Schutzgerät PDIS: Anregung (off)

Internes Signal „Anregung“ an AWE. IED Schutzgerät: Automatische Wiedereinschaltung RREC - verarbeitet die Schutzanregung (off).

1.15 Schutzanregung (off), Normal-Modus (sim=false, q=normal)

IED Schutzgerät RREC: GOOSE(RREC.OpCls, true)

„Trip“ LS-Einkommando an den intelligenten Leistungsschalter XCBR.

Der intelligente Leistungsschalter XCBR verarbeitet das Einkommando.

1.16 Einkommando Prozess(LS_EIN) Befehlsausgabe an Leistungsschalter. Leistungsschalter ein.


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Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.17 Betriebsmesswerte U,I:

Normal-Modus (sim=false, q=normal)



Tabelle 3 Distanzschutz Normalablauf mit erfolgreicher AWE


17/125

4.1.3 Beschreibung Prüfung

Abbildung 4 Komponentendiagramm Prüfung Distanzschutz mit Prozessbus

cmp Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen im Systemanwendungsfall "Distanzschutz Prüfung "

IEC61850

«IED»

Stationseinheit

IEC61850

IEC61850

IEC61850

IEC61850 IEC61850

IEC61850

«IED»

Schutzgerät

IEC61850

IEC61850

IEC61850 IEC61850

IEC61850

IEC61850IEC61850«IED»

Prüfgerät

IEC61850IEC61850

IEC61850

SPSIEC61850

«IED»

Merging UnitIEC61850

SPSIEC61850

IEC61850

SPS

«IED»

Feldeinheit-LS-1

IEC61850

SPS

MMS

MMS

SV

SV

GOOSE

SV

Prozess

GOOSE

Prozess

GOSSE

MMS

SV

MMS

Zustandsmeldungen

"Trip"

Auskommando,

Zustandsmeldung

Prüfmesswerte

"Trip" Auskommando

Messwerte

Meldungen


18/125

Abbildung 5 Ablauf Distanzschutzprüfung mit Prozessbus

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 Distanzschutz Prüfung

«LogicalNo...

PDIS

«LogicalNode»

TVTR/TCTR 1

«LogicalNode»

XCBR

«LogicalNod...

RREC

«LogicalNod...

PTOC

«LogicalNod...

PTRC

«LogicalNod...

TVTR/TCTR

«LogicalNod...

LD.LLN0

seq Normal-Modus


{Beh=on}

{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

Feldeinheit-LS-1

{Beh=on}

Prozess


Prozess


Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=true

Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=true

Prüfgerät

Beh=test

Beh=on Beh=on

Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=true

Beh=off

«AWE-Schalter»

LD.RREC.Mod=off

«AWE-Schalter»

LD.RREC.Mod=off

Beh=off

Verarbeitung

[SV.sim=false]

Verarbeitung

[SV.sim=true]

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Test/Simulation-Modus

«Prüfschalter»

Test/Simulation-Modus seq Test/Simulation-Modus

Beh=on

1.01.1

1.2

1.3


1.4 [{ sim=false, q=normal }]:SampledValue (TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

Messspannungsausfall

1.5 [{sim=true, q=test }]:GOOSE (TVTR.FuFail,false)

Prüfgrössen U,I = 0

1.6 [{sim=true, q=test }]:SampledValue (TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

1.7

1.8


1.9 [{ sim=false, q=normal }]:SampledValue ( TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)




1.11 [{ sim=false, q=normal }]:SampledValue (TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)


1.12 [{ sim=false, q=normal }]:GOOSE (TVTR.FuFail,false)

1.13 Start Prüfung()

Fehlermesswerte U,I


1.15 Anregung(on)

1.16 Auskommando()

1.17 Auskommando()

"Trip" Aus-Kommando

1.18 [{ sim=false, q=test }]:GOOSE(PTRC.Tr, true)

"Trip" Aus-Kommando

1.19 [{ sim=false, q=test }]:GOOSE(PTRC.Tr, true)

1.20 Ende Prüfung()



1.22 Anregung(off)


19/125




1.1 IED Merging Unit: Normalbetrieb Aktuelle Messwerte sind gültig.


„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät im Normal-Modus: - Distanzschutzfunktion PDIS (Beh=on) - Not UMZ PTOC (Beh=off) - Automatische Wiedereinschaltung RREC (Beh=on) - Generalauslösung PTRC (Beh=on)

1.2 IED Schutzgerät: Normalbetrieb IED Feldeinheit-LS-1: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-LS-1 im Normal-Modus: - Leistungsschalter XCBR (Beh=on) - Befehlsausgabe an Leistungsschalter aktiviert.

1.3 Prozess-Netzzustand: ungestört Prozess (Betriebsmesswerte U,I) Betriebsmesswerte an IED Merging Unit. IED Merging Unit verarbeitet die Messwerte.



Betriebsmesswerte U,I an Distanzschutz. IED Schutzgerät: Distanzschutzfunktion PDIS: - verarbeitet die Messwerte. - keine Anregung der Distanzschutzfunktion.

1.5 IED Prüfgerät: Test-Modus {sim=true, q=test }

IED Prüfgerät TVTR: GOOSE (TVTR.FuFailfalse)

Meldung „kein Messspannungsausfall“ an IED Schutzgerät.

IED Schutzgerät: NOT-UMZ PTOC - keine Verarbeitung der Meldung.

1.6 Prüfgrössen U,I: Test-Modus

{sim=true, q=test}

IED Prüfgerät TVTR/TCTR:

SampledValue

(TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

Prüfgrössen U,I an IED Schutzgerät. IED Schutzgerät: Distanzschutzfunktion PDIS - keine Verarbeitung der Messwerte

Tabelle 4 Vorbereitung der Distanzschutzprüfung


20/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.7 IED Schutzgerät: Normalbetrieb

IED Prüfgerät: Testbetrieb IED Schutzgerät: Prüfschalter Test/Simulation-Modus

“Testbetrieb” ein. IED Schutzgerät im Test/Simulation-Modus: - Distanzschutzfunktion PDIS (Beh=test/blocked)

- Not UMZ PTOC (Beh=test/blocked) - Automatische Wiedereinschaltung RREC (Beh=test/blocked) - Generalauslösung PTRC (Beh=test/blocked)

1.8 IED Schutzgerät: Testbetrieb IED Schutzgerät: AWE-Schalter AWE-Aus

„AWE“ aus IED Schutzgerät: Automatische Wiedereinschaltung RREC (Beh=off)




1.10 Prüfgrössen U,I: Test-Modus {sim=true, q=test}

IED Prüfgerät TVTR/TCTR: SampledValue (TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

Prüfgrössen U,I an IED Schutzgerät. IED Schutzgerät: Simulation-Verarbeitung aktiviert. Distanzschutzfunktion PDIS - verarbeitet die Messwerte. - keine Anregung der Distanzschutzfunktion.



Betriebsmesswerte U,I an IED Schutzgerät. IED Schutzgerät: Distanzschutzfunktion PDIS - keine Verarbeitung der Messwerte

1.12 IED Merging Unit: Normal-Modus (sim=false, q=normal)

IED Merging Unit TVTR: GOOSE (TVTR.FuFail,false)

Meldung „kein Messspannungsausfall“ an Not-UMZ PTOC.

IED Schutzgerät: Distanzschutzfunktion PDIS - keine Verarbeitung der Meldung.

1.13 IED Schutzgerät: Test-Modus IED Prüfgerät: Test-Modus IED Feldeinheit-LS: Normal-Modus

IED Prüfgerät: Start Prüfung

Prüfablauf wird gestartet. IED Prüfgerät: Fehlermesswerte U,I aktiviert.

1.14 Fehlermesswerte U,I: Test-Modus {sim=true, q=test}


Fehlermesswerte U,I an IED Schutzgerät. IED Schutzgerät: Distanzschutzfunktion PDIS - verarbeitet die Messwerte. - Anregung der Distanzschutzfunktion.

1.15 IED Schutzgerät: Anregung

Schutzgerät PDIS: Anregung (on)

Internes Signal „Schutzanregung“ an AWE.

IED Schutzgerät: Automatische Wiedereinschaltung RREC - keine Verarbeitung des Signals.


IED Schutzgerät PDIS: Auskommando

Internes Signal „LS-Auskommando“ an AWE. IED Schutzgerät: Automatische Wiedereinschaltung RREC - keine Verarbeitung des Signals


Schutzgerät PDIS: Auskommando



1.18 Auskommando: Test-Modus (sim=false, q=test)



„Trip“ LS-Aus Kommando an IED Feldeinheit-LS-1

IED Feldeinheit-LS-1: Intelligenten Leistungsschalter XCBR - keine Verarbeitung des Auskommando




„Trip“ LS-Aus Kommando an Prüfgerät Prüfung positiv abgeschlossen.

1.20 Prüfung abgeschlossen IED Prüfgerät: Ende Prüfung Prüfablauf beendet. Prüfgrössen U,I aktiviert.


21/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.21 Prüfgrössen U,I: Test-Modus

{sim=true, q=test} IED Prüfgerät TVTR/TCTR: SampledValue (TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

Prüfgrössen U,I an Distanzschutz. IED Prüfgerät: Simulation-Verarbeitung aktiviert. Distanzschutzfunktion PDIS - verarbeitet die Messwerte. - keine Anregung der Distanzschutzfunktion.

1.22 Betriebsmesswerte U,I IED Schutzgerät PDIS: Anregung (off)

Internes Signal „Anregung“ an AWE. Keine Verarbeitung des Signals.

Tabelle 5 Ablauf Distanzschutzprüfung


22/125

4.2 Not-UMZ


Im ersten Schritt wird der normale Prozessablauf mit folgenden Zuständen beschrieben: - Betriebszustand , - nachfolgender Spannungswandlerautomatenfall, - Umschaltung des Distanzschutzes auf Not-UMZ, - nachfolgender Fehler und Auslösung.

Im Anschluss wird eine Prüfung mit einer Prüfeinrichtung beschrieben, in der parallel zu den Prozessgrößen Prüfgrößen und die „Information“ Messspannungsausfall für die Umschaltung auf die Reservefunktion Not-UMZ eingespeist werden.

1

Die nachfolgenden UML-Diagramme stellen zunächst diesen Normalablauf und anschließend die Prüfung „Umschaltung in Not-UMZ“ mit folgenden Schritten dar:

- das Einbringen der Prüfeinrichtung während des normalen Betriebszustandes und - das Umschalten der Schutzfunktionen auf Test mit zeitgleicher Aktivierung der Not-UMZ-Funktion

durch den anstehenden Messspannungsausfall. Mit dieser Prüfung wird nur die Umschaltung zwischen Distanzschutzfunktion (normaler Betriebszustand) und Not-UMZ-Funktion überprüft. Eine Auslösung der Not-UMZ-Funktion durch Prüfgrößen erfolgt in diesem Fall nicht. In einer weiteren Prüfung wird zusätzlich ein Fehler während des Not-UMZ-Zustandes eingespeist. Der Leistungsschalter ignoriert den Auslösebefehl, da er sich im Normalmodus befindet und somit nicht auf die von der Schutzfunktion gebildete Auslösung im Testbetrieb reagiert.

1 In bestimmten Konstellationen ist der Spannungswandlerautomat nicht als Binärsignal vorhanden. In

solchen Fällen kann die Qualitätskennung im Sampled Values Stream bei Anlagen mit Prozessbus verwendet werden. Auch zukünftig zum Einsatz kommende nichtkonventionelle Wandler werden keinen Spannungswandlerautomaten haben.


23/125


Abbildung 6 Ablauf Not-UMZ mit Prozessbus

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 Not-UMZ

«LogicalNo...

PDIS

«LogicalNode»

TVTR/TCTR 1

«LogicalNode»

XCBR

«LogicalNod...

RREC

«LogicalNod...

PTOC

«LogicalNod...

PTRC


{Beh=on}

{Beh=on}

{Beh=on}

Prozess


Prozess


«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus «Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

Feldeinheit-LS-1

Beh=off

{Beh=on} {Beh=on}

Prozess (LS_AUS)Prozess (LS_AUS)Prozess


Prozess


Prozess


Prozess


SPGW-Schalter (on)SPGW-Schalter (on)

SPGW-Schalter (off)SPGW-Schalter (off)

{Beh=on}{Beh=blocked} {Beh=blocked}

{Beh=on}

seq Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

1.0

1.11.2

1.3


1.4 [{sim=false, q=normal }]:GOOSE (TVTR.FuFail,false)

1.5


1.6 [{sim=false, q=normal }]:GOOSE (TVTR.FuFail,true)





1.9


1.10 [{sim=false, q=normal }]:SV (TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

1.11

Fehlermesswerte U,I


1.13 Auskommando (on)

"Trip" Aus-Kommando

1.14 [{sim=false, q=normal }]:GOOSE(PTRC.Tr, true)1.15

1.16




24/125






„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät im Normal-Modus: - Distanzschutzfunktion PDIS (Beh=on) - Not-UMZ PTOC (Beh=on) - Automatische Wiedereinschaltung RREC (Beh=on) - Generalauslösung PTRC (Beh=on)

1.2 IED Schutzgerät: Normal-Modus IED Feldeinheit-LS-1: Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-LS-1 im Normal-Modus. Intelligente Leistungsschalter XCBR (Beh=on)


IED Merging Unit: SPGW-Schalter (on)

Kein Messspannungsausfall IED Schutzgerät: Meldung „Messspannungsausfall“ (false)

1.4 IED Merging Unit: Kein Messspannungsausfall


Meldung „Messspannungsausfall“ (false) an IED Schutzgerät.

IED Schutzgerät im Normal-Modus: - Not-UMZ PTOC (Beh=off)

1.5 IED Merging Unit: Messspannungsausfall

IED Merging Unit: SPGW-Schalter (off)

Messspannungsausfall IED Schutzgerät: Meldung „Messspannungsausfall“ (true)


IED Merging Unit TVTR: GOOSE (TVTR.FuFail,true)

Meldung „Messspannungsausfall“ (true) an IED Schutzgerät.

IED Schutzgerät: Distanzschutzfunktion PDIS (Beh=blocked)




IED Schutzgerät: - Automatische Wiedereinschaltung RREC (Beh= blocked)




IED Schutzgerät:: - Not-UMZ PTOC (Beh=on)


1.10 IED Merging Unit: Betriebsmesswerte U,I: Normal-Modus (sim=false, q=normal)


Betriebsmesswerte U,I an IED Schutzgerät.

IED Schutzgerät: Not-UMZ PTOC - verarbeitet die Messwerte. - kein Aus-Kommando der Not-UMZ Schutzfunktion.

1.11 Prozess-Netzfehler Prozess (Fehlermesswerte U,I) Fehlermesswerte U,I an IED Merging Unit.

IED Merging Unit verarbeitet die Messwerte.

1.12 IED Merging Unit: Fehlermesswerte U,I: Normal-Modus (sim=false, q=normal)


Fehlermesswerte U,I an Not-UMZ. IED Schutzgerät: Not-UMZ PTOC - verarbeitet die Messwerte. - Aus-Kommando der Not-UMZ Schutzfunktion.

1.13 IED Schutzgerät: Auskommando IED Schutzgerät PDIS: Aus-Kommando



1.14 Auskommando: Normal-Modus (sim=false, q=normal)



„Trip“ LS-Aus Kommando an den intelligenten Leistungsschalter XCBR.

IED Feldeinheit-LS-1 Intelligente Leistungsschalter XCBR - verarbeitet das Aus-Kommando.





Betriebsmesswerte U,I an IED Schutzgerät.

IED Schutzgerät: Not-UMZ PTOC - verarbeitet die Messwerte. - kein Aus-Kommando der Not-UMZ Schutzfunktion.

Abbildung 7 Not-UMZ Normalablauf


25/125


4.2.3.1 Prüfung Not-UMZ Umschaltung

Abbildung 8 Komponentendiagramm Prüfung Not-UMZ Umschaltung

cmp Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen im Systemanwendungsfall "Not-UMZ Umschaltung Prüfung "

IEC61850

«IED»

Stationseinheit

IEC61850

IEC61850-1

IEC61850

IEC61850

IEC61850

IEC61850

«IED»

Schutzgerät

IEC61850-1

IEC61850

IEC61850

IEC61850

IEC61850

IEC61850-1IEC61850«IED»

Prüfgerät

IEC61850-1IEC61850

IEC61850

SPSIEC61850

«IED»


SPSIEC61850

MMS

MMS

MMS

MMS

SV

GOOSE

SV

Prozess

GOSSE

MMSMMS

"Trip"

Auskommando,

Zustandsmeldung

Zustandsmeldungen

Zustandsmeldungen

Messwerte

Meldungen


26/125

Abbildung 9 Ablauf Prüfung Not-UMZ Umschaltung

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 Not-UMZ Umschaltung

«LogicalNo...

PDIS

«LogicalNode»

TVTR/TCTR 1

«LogicalNode»

XCBR

«LogicalNod...

RREC

«LogicalNod...

PTOC

«LogicalNod...

PTRC

seq Normal-Modus

«LogicalNod...

TVTR/TCTR

seq Test/Simulation-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}


{Beh=on}

{Beh=on}

{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

Feldeinheit-LS-1

Beh=off

{Beh=on}


{Beh=on}{Beh=blocked} {Beh=blocked}

{Beh=on}

Prüfgerät

«Prüfschalter»


«Prüfschalter»


Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=true

Beh=off,

LPHD.Sim=true

Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=true

Beh=test,

LPHD.Sim=true

Verarbeitung

[SV.sim=false]

Verarbeitung

[SV.sim=true]

1.0

1.11.2

1.3




1.5 [{sim=true, q=normal }]:GOOSE (TVTR.FuFail,false)


1.6 [{sim=true, q=normal }]:SV (TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

1.7







1.11 Start

Prüfung()


1.12 [{sim=true, q=normal }]:GOOSE (TVTR.FuFail,true)





Meldung Not-UMZ Ein

1.15 [{sim=false, q=test }]:REPORT(RCB.PTOC.Beh, on)

Meldung Distanzschutz blockiert

1.16 [{sim=false, q=test }]:REPORT(RCB.PDIS.Beh, blocked)

Meldung AWE blockiert

1.17 [{sim=false, q=test }]:REPORT(RCB.RREC.Beh, blocked)

1.18 Ende

Prüfung()


27/125
















1.5 IED Schutzgerät: Normalmodus

IED Prüfgerät TVTR:

GOOSE (TVTR.FuFail,false)


IED Schutzgerät: Keine Verarbeitung der Meldung

1.6 IED Prüfgerät: Prüfgrössen U,I: Simulation-Modus (sim=true, q=normal)


Prüfgrössen U,I an IED Schutzgerät. IED Schutzgerät: Keine Verarbeitung der Meldung.

1.7 IED Prüfgerät: Simulation-Modus

IED Schutzgerät: Prüfschalter Test/Simulation-Modus

„Test/Simulation-Modus“ ein. IED Schutzgerät im Test/Simulation-Modus: - Distanzschutzfunktion PDIS (Beh=test/blocked)

- Not-UMZ PTOC (Beh=off)

- Automatische Wiedereinschaltung RREC (Beh=test/blocked)

- Generalauslösung PTRC (Beh=test)





1.9 IED Prüfgerät: Simulation-Modus Kein Messspannungsausfall

IED Prüfgerät: TVTR:



IED Schutzgerät: Simulation-Modus aktiviert - Not-UMZ PTOC (Beh=off)




IED Schutzgerät im Simulation-Modus: Keine Verarbeitung der Meldung.

1.11 IED Schutzgerät: Test/Simulation-Modus IED Prüfgerät: Test-Modus


Prüfablauf wird gestartet. IED Prüfgerät: Meldung „Messspannungsausfall“ aktiviert

1.12 IED Prüfgerät: Messspannungsausfall

IED Prüfgerät TVTR: GOOSE (TVTR.FuFail,true)


IED Schutzgerät: - Distanzschutzfunktion PDIS (Beh=blocked)




IED Schutzgerät: Automatische Wiedereinschaltung RREC (Beh=blocked)




IED Schutzgerät: - Not-UMZ PTOC (Beh=on)

1.15 IED Schutzgerät: Not-UMZ ein

IED Schutzgerät PTOC: REPORT (RCB.PTOC.Beh,on)

Meldung „Not-UMZ ein“ an IED Prüfgerät. IED Prüfgerät: - verarbeitet die Meldung

1.16 IED Schutzgerät: Distanzschutz blockiert

IED Schutzgerät PDIS: REPORT (RCB.PDIS.Beh,blocked(

Meldung „Distanzschutz blockiert“ an IED Prüfgerät.

IED Prüfgerät: - verarbeitet die Meldung


28/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.17 IED Schutzgerät:

AWE blockiert IED Schutzgerät RREC: REPORT (RCB.RREC.Beh,blocked(

Meldung „AWE blockiert“ an IED Prüfgerät. IED Prüfgerät: - verarbeitet die Meldung

1.18 Prüfung abgeschlossen IED Prüfgerät: Ende Prüfung Prüfablauf beendet.

Tabelle 6 Not-UMZ Umschaltung Prüfung


29/125

4.2.3.1 Prüfung Not-UMZ

Abbildung 10 Komponentendiagramm Prüfung Not-UMZ

cmp Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen im Systemanwendungsfall "Not-UMZ Prüfung "

IEC61850

«IED»

Stationseinheit

IEC61850

IEC61850

IEC61850

IEC61850 IEC61850

IEC61850

«IED»

Schutzgerät

IEC61850

IEC61850

IEC61850 IEC61850

IEC61850

IEC61850IEC61850«IED»

Prüfgerät

IEC61850IEC61850

IEC61850

SPSIEC61850

«IED»


SPSIEC61850

IEC61850

SPS

«IED»

Feldeinheit-LS-1

IEC61850

SPS

MMS

MMS

SV

SV

GOOSE

SV

Prozess

GOOSE

Prozess

GOSSE

MMS

SV

MMS

"Trip"

Auskommando,

Zustandsmeldung

Zustandsmeldungen

Prüfmesswerte

"Trip" Auskommando

Messwerte

Meldungen


30/125

Abbildung 11Ablauf Prüfung Not-UMZ

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 Not-UMZ Prüfung

«LogicalNo...

PDIS

«LogicalNode»

TVTR/TCTR 1

«LogicalNode»

XCBR

«LogicalNod...

RREC

«LogicalNod...

PTOC

«LogicalNod...

PTRC

seq Normal-Modus

«LogicalNod...

TVTR/TCTR


«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}


{Beh=on}

{Beh=on}

{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

Feldeinheit-LS-1

Beh=off

{Beh=on}


{Beh=on}

Prüfgerät

«Prüfschalter»


«Prüfschalter»


Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=true

Beh=off,

LPHD.Sim=true

Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=true

Beh=test,

LPHD.Sim=true

Verarbeitung

[SV.sim=false]

Verarbeitung

[SV.sim=true]

1.0

1.11.2

1.3







1.7

Betriebsmesswerte




1.10 Start

Prüfung()

Fehlermesswerte U,I


1.12 Auskommando (on)

"Trip" Aus-Kommando

1.13 [{sim=false, q=test }]:GOOSE(PTRC.Tr, true)

"Trip" Aus-Kommando

1.14 [{sim=false, q=test }]:GOOSE(PTRC.Tr, true)

1.15 Ende

Prüfung()




31/125
















1.5 IED Schutzgerät: Normalmodus

IED Prüfgerät TVTR:



IED Schutzgerät: Keine Verarbeitung der Meldung

1.6 IED Prüfgerät: Prüfgrüssen U,I: Simulation-Modus (sim=true, q=normal)


Prüfgrössen U,I an IED Schutzgerät. IED Schutzgerät: Keine Verarbeitung der Meldung.

1.7 IED Prüfgerät: Simulation-Modus

IED Schutzgerät: Prüfschalter Test/Simulation-Modus

„Test/Simulation-Modus“ ein. IED Schutzgerät im Test/Simulation-Modus: - Distanzschutzfunktion PDIS (Beh=test/blocked)

- Not-UMZ PTOC (Beh=Test)

- Automatische Wiedereinschaltung RREC (Beh=test/blocked)

- Generalauslösung PTRC (Beh=test)



Betriebsmesswerte U,I an IED Schutzgerät. IED Schutzgerät im Test-Modus ohne Simulation: Not-UMZ PTOC - verarbeitet die Messwerte. - kein Aus-Kommando der Not-UMZ Schutzfunktion.

1.9 IED Prüfgerät: Simulation-Modus Prüfgrössen U,I=0


Prüfgrössen U,I an IED Schutzgerät. IED Schutzgerät: Simulation-Modus aktiviert - kein Aus-Kommando der Not-UMZ Schutzfunktion.

1.10 IED Schutzgerät: Test/Simulation-Modus IED Prüfgerät: Test-Modus


Prüfablauf wird gestartet. IED Prüfgerät: Fehlermesswerte U,I aktiviert

1.11 IED Prüfgerät: Simulation-Modus Fehlermesswerte U,I


Fehlermesswerte U,I an IED Schutzgerät. IED Schutzgerät: Not-UMZ PTOC - verarbeitet die Messwerte. - Aus-Kommando der Not-UMZ Schutzfunktion.

1.12 IED Schutzgerät: Auskommando IED Schutzgerät PDIS: Aus-Kommando






„Trip“ LS-Aus Kommando an IED Feldeinheit-LS-1

IED Feldeinheit-LS-1 Keine Verarbeitung des Aus-Kommandos


IED Schutzgerät PTRC: GOOSE(PTRC.Tr, true)

„Trip“ LS-Aus Kommando an IED Prüfgerät IED Prüfgerät verarbeitet das Aus-Kommandos

1.15 Prüfung abgeschlossen IED Prüfgerät: Prüfablauf beendet. Prüfgrössen U,I aktiviert


32/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis Ende Prüfung

1.16 IED Prüfgerät:

Simulation-Modus

Prüfgrössen U,I=0

IED Prüfgerät TVTR/TCTR:

SampledValue

(TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

Prüfgrössen U,I an IED Schutzgerät. IED Schutzgerät: Not-UMZ PTOC - kein Aus-Kommando der Not-UMZ Schutzfunktion.

Tabelle 7 Not-UMZ Prüfung


33/125

4.3 Schalterversagerschutz ohne Prozessbus


Im ersten Schritt wird der normale Prozessablauf mit folgenden Zuständen beschrieben:

- Betriebszustand, - nachfolgender Fehler, - Leistungsschalterversagen und - Auslösung des Leistungsschalters durch ein zweites Schutzgerät.

Im Anschluss wird eine Prüfung mit einer Prüfeinrichtung beschrieben, in der simulierte Prüfgrößen eingespeist werden. Die nachfolgenden UML-Diagramme stellen zunächst diesen Normalablauf und anschließend die Prüfung mit folgenden Schritten dar:

- das Einbringen der Prüfeinrichtung, - das Umschalten der Schutzfunktionen des IED1 auf Test (IED2 verbleibt im Normalzustand), - das Ausgeben simulierter Fehlergrößen, - die Reaktion der angeschlossenen Geräte nach Deaktivieren des Auskommandos vom IED1 und

nachfolgendem LS-Versager Aus durch IED2. Zur Vereinfachung werden alle von außen notwendigen Informationen, die normalerweise für die Funktionen Pxxx notwendig sind, nicht dargestellt. Der Leistungsschalter ignoriert den Auslösebefehl vom IED2, da er sich im Normalmodus befindet und somit nicht auf die von der Schutzfunktion gebildete Auslösung im Testbetrieb reagiert. Im weiteren Verlauf wird dann die Prüfung mit auf Test umgeschaltetem IED2 beschrieben, so dass die Funktionalität des IED2 bis zum Auskommmando auf das angeschlossene Prüfgerät getestet wird. Im dritten Prüfschritt werden durch das Prüfgerät die entsprechenden Signale für das Anregen der Leistungsschalterversagerfunktion an das IED2 gesendet, ohne simulierte Fehlergrößen einzuspeisen. Das IED1 verbleibt im Normalmodus und ist somit an der Prüfung nicht beteiligt. Für die Funktion des Schalterversagerschutzes werden im gewählten Beispiel sowohl die Leistungsschalterstellungsmeldung als auch der gemessene Strom verwendet.


34/125


Abbildung 12 Ablauf Schalterversagerschutz

sd [Sequenzdiagramm] Ablauf Schalterv ersagerschutz Feld-1 .. Feld-2

«LogicalN...

Pxxx

«LogicalNode»

TVTR/TCTR 1

«LogicalNode»

XCBR

«LogicalNod...

PTRC

«LogicalNod...

RBRF

seq Normal-Modus

«LogicalNod...

RBRF

«LogicalNod...

XCBR

«LogicalNod...

PTRC

seq Normal-Modus

Schutzgerät-1 (Feld-1)

{Beh=on}{Beh=on} {Beh=on}

Prozess (Betriebsmesswerte U,I)Prozess (Betriebsmesswerte U,I)


{Beh=on}{Beh=on}


Prozess (Fehlermesswerte U,I)Prozess (Fehlermesswerte U,I)


Prozess

(LS_AUS)

Prozess

(LS_AUS)

{Beh=on} {Beh=on} {Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

1.01.1

1.2

1.3 Betriebsmesswerte (U,I) 1.4 [{sim=false, q=normal}]:

GOOSE(GCB1.RBRF.OpEx.general, false)

1.5

1.6 Fehlermesswerte (U, I)

1.7 Aus-Kommando()

1.8 Aus-Kommando()1.9

{t=now}1.10 Aus-Kommando()

1.111.12 LS (EIN)

1.13 Fehlermesswerte(U, I)

{t>max} Auslösemeldung

1.14 [{sim=false, q=normal}]:

GOOSE(GCB1.RBRF.OpEx.general, true)

1.15 Aus-Kommando()

1.16 Aus-Kommando()1.17


35/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.0 Aktuelle Messwerte sind gültig. IED Schutzgerät-1: Prüfschalter

Normal-Modus „Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät 1 im Normal-Modus:

- Schutzfunktionen Pxxx (Beh=on) - Schalterversagerschutz RBRF (Beh=on) - Generalauslösung PTRC (Beh=on) - Leistungsschalter XCBR (Beh=on)

1.1 Aktuelle Messwerte sind gültig. IED Schutzgerät-2: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät 2 im Normal-Modus: - Schalterversagerschutz RBRF (Beh=on). - Generalauslösung PTRC (Beh=on). - Leistungsschalter XCBR (Beh=on).

1.2 Prozess-Netzzustand: ungestört Prozess (Betriebsmesswerte U,I) Betriebsmesswerte an IED Schutzgerät-1 TVTR/TCTR

IED Schutzgerät-1: - verarbeitet die Messwerte.

1.3 Betriebsmesswerte U,I

IED Schutzgerät-1 TVTR/TCTR: Betriebsmesswerte (TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

Interne Betriebsmesswerte U,I an Schutzfunktionen Pxxx.

IED Schutzgerät-1: Schutzfunktionen Pxxx - verarbeiten die Messwerte. - keine Anregung der Schutzfunktionen.

1.4 IED Schutzgerät-1: Schutzfunktionen Pxxx - kein Aus-Kommando

IED Schutzgerät-1 RBRF: GOOSE (GCB1.RBRF.OpEx.general, false)

Auslösemeldung an IED Schutzgerät-2 (false)

IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet die Auslösemeldung - kein Aus-Kommando

Tabelle 8 Ablauf Schalterversagerschutz Feld-1 ohne Prozessausgabe - Prozess-Netzzustand: normal


36/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.5 Prozess-Netzfehler Prozess (Fehlermesswerte U,I) Fehlermesswerte U,I an

IED Schutzgerät-1 TVTR/TCTR IED Schutzgerät-1: - verarbeitet die Messwerte

1.6 Fehlermesswerte U,I

IED Schutzgerät-1 TVTR/TCTR: Fehlermesswerte U,I: (TVTR.VolSv,TCTR.AmpSv)

Interne Fehlermesswerte U,I an Schutzfunktionen Pxxx.

IED Schutzgerät-1: Schutzfunktionen Pxxx - verarbeiten die Messwerte - Anregung/Aus-Kommando der Schutzfunktion Pxxx

1.7 IED Schutzgerät-1: Schutzfunktion Pxxx - Aus-Kommando

IED Schutzgerät-1 Pxxx: Aus-Kommando

Internes Signal „LS-Aus-Kommando“ an Generalauslösung PTRC.

IED Schutzgerät-1: Generalauslösung PTRC - verarbeitet das Aus-Kommando

1.8 IED Schutzgerät-1: Aus-Kommando

IED Schutzgerät-1 PTRC: Aus-Kommando

Internes Signal „LS-Aus Kommando“ an den Leistungsschalter XCBR.

IED Schutzgerät-1: Leistungsschalter XCBR - verarbeitet das Aus-Kommando


IED Schutzgerät-1: Prozess(LS_AUS)

Befehlsausgabe an Leistungsschalter. Prozess Leistungsschalter Aus-Kommando



Internes Signal „LS-Aus Kommando“ an den Schalterversagerschutz RBRF.

IED Schutzgerät-1: Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet das Aus-Kommando - internes LSV-Timer (t=now) wird gestartet


IED Schutzgerät-1: Prozess(LS_EIN) Stellungsrückmeldung vom Leistungsschalter

IED Schutzgerät-1: Leistungsschalter XCBR - verarbeitet die Stellungsrückmeldung.

1.12 IED Schutzgerät-1: Stellungsrückmeldung Leistungsschalter

IED Schutzgerät-1 XCBR: LS (EIN)

Internes Signal „LS Ein“ an Schalterversagerschutz RBRF.

IED Schutzgerät-1: Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet die Stellungsrückmeldung vom Leistungsschalter XCBR

1.13 IED Schutzgerät-1: Fehlermesswerte U,I


Interne Fehlermesswerte U,I an Schalterversagerschutz RBRF

IED Schutzgerät-1: Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet die Fehlermesswerte U,I

1.14 IED Schutzgerät-1: Schalterversagerschutz RBRF - LSV-Timer > max

IED Schutzgerät-1 RBRF: GOOSE (GCB1.RBRF.OpEx.general, true)

Auslösemeldung an IED Schutzgerät-2 (true)

IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet die Auslösemeldung - Aus-Kommando

1.15 IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - Aus-Kommando

IED Schutzgerät-2 RBRF: Aus-Kommando


IED Schutzgerät-2: Generalauslösung PTRC - verarbeitet das Aus-Kommando.

1.16 IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - Auslösemeldung



IED Schutzgerät-1: Leistungsschalter XCBR - verarbeitet das Aus-Kommando.



Befehlsausgabe an Leistungsschalter. Prozess: Leistungsschalter aus.

Tabelle 9 Ablauf Schalterversagerschutz Feld-2 ohne Prozessausgabe - Prozess-Netzfehler


37/125


4.3.3.1 Prüfung Schalterversagerschutz Feld-1

Abbildung 13 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Prüfung Schalterversagerschutz Feld-1


38/125

Abbildung 14 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 ohne Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] Prüfablauf Schalterv ersagerschutz Feld-1 ohne Prozessausgabe

«LogicalN...

Pxxx

«LogicalNode»

TVTR/TCTR 1

«LogicalNode»

XCBR

«LogicalNod...

PTRC

«LogicalNod...

RBRF

seq Normal-Modus

«LogicalNod...

RBRF

seq Normal-Modus

RBRF/TVTR/TC...

seq Test-Modus





{Beh=on}{Beh=on}


{Beh=on}

Prüfgerät

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

1.0

1.1

1.2



1.5

1.6 Prozess (Betriebsmesswerte U, I)1.7 [{sim=false, q=test}]:



1.9 Prozess(Fehlermesswerte U, I)


1.11 Aus-Kommando()1.12 Aus-Kommando()

1.13 Prozessausgabe blockieren()


1.151.16 LS (EIN)



1.18 [{sim=false, q=test}]:


Auslösemeldung





39/125





„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät 2 im Normal-Modus: - Schalterversagerschutz RBRF (Beh=on) - Generalauslösung PTRC (Beh=on) - Leistungsschalter XCBR (Beh=on)

1.2 Prozess-Netzzustand: ungestört Prozess (Betriebsmesswerte U,I) Betriebsmesswerte an IED Schutzgerät-1 (TVTR/TCTR)










Tabelle 10 Vorbereitung Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 ohne Prozessausgabe


40/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.5 Prozess-Netzzustand: ungestört IED Schutzgerät-1: Prüfschalter

Test-Modus „Testbetrieb“ ein. IED Schutzgerät 1 im Test-Modus:

- Schutzfunktionen Pxxx (Beh=test/blocked) - Schalterversagerschutz RBRF (Beh=test/blocked) - Generalauslösung PTRC (Beh=test/blocked) - Leistungsschalter XCBR (Beh=test/blocked)

1.6 IED Prüfgerät: Prozess-Netzzustand: ungestört

Prüfgerät: Prozess (Betriebsmesswerte U,I)

Betriebsmesswerte an IED Schutzgerät-1 (TVTR/TCTR)




Keine Auslösemeldung an IED Schutzgerät-2

IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - keine Verarbeitung der Meldung.

1.8 IED Schutzgerät-1: Test-Modus IED Prüfgerät: Test IED Schutzgerät-2: Normal-Modus


Prüfablauf wird gestartet. IED Prüfgerät: - Fehlermesswerte U,I aktiviert.

1.9 IED Prüfgerät: Prozess-Netzfehler

IED Prüfgerät: Prozess (Fehlermesswerte U,I)

Fehlermesswerte U,I an IED Schutzgerät-1 (TVTR/TCTR)





IED Schutzgerät-1: Schutzfunktionen Pxxx - verarbeiten die Messwerte. - Anregung/Aus-Kommando der Schutzfunktion Pxxx.





1.12 IED Schutzgerät-1: - Aus-Kommando





IED Schutzgerät-1: Prozessausgabe blockieren

Keine Befehlsausgabe an Leistungsschalter. IED Schutzgerät-1: - kein Leistungsschalter aus.




IED Schutzgerät-1: Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet das Aus-Kommando. Internes LSV-Timer (t=now) wird gestartet



IED Schutzgerät-1: Leistungsschalter XCBR verarbeitet die Stellungsrückmeldung.




IED Schutzgerät-1: Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet die Stellungsrückmeldung vom Leistungsschalter XCBR








IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - keine Verarbeitung der Meldung.



Auslösemeldung an IED Prüfgerät (true)

IED Prüfgerät: - verarbeitet die Auslösemeldung

1.20 IED Schutzgerät-1: Schalterversagerschutz RBRF

IED Prüfgerät: Ende Prüfung

Prüfablauf beendet Prüfung positiv beendet.


41/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis - Auslösemeldung

Tabelle 11 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 ohne Prozessausgabe


42/125

4.3.3.2 Prüfung Schalterversagerschutz Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe

Abbildung 15 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe

cmp Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen im Systemanwendungsfall "Prüfung LVS Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe"

IEC61850 IEC61850«IED»

StationseinheitIEC61850 IEC61850

IEC61850

IEC61850

Prozess

«IED»

Schutzgerät-1

IEC61850

IEC61850

Prozess

Prozess IEC61850

«IED»

Prüfgerät

Prozess IEC61850

IEC61850

IEC61850«IED»

Schutzgerät-2

IEC61850

IEC61850

Feld-1 Feld-2

MMS

MMS

GOOSE

Wandler

Wandler

GOOSE

MMS

MMS

MMS

Auslösemeldung

«GOOSE»

Meldungen

SetData,

Aus-Kommando

«Service,Report»

Messwerte

Meldungen


43/125

Abbildung 16 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] Prüfablauf Schalterv ersagerschutz Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe

«LogicalNode»

Pxxx

«LogicalNode»

TVTR/TCTR 1

«LogicalNode»

XCBR

«LogicalNode»

PTRC

«LogicalNode»

RBRF

seq Normal-Modus

«LogicalNode»

RBRF

RBRF/TVTR/TCTR

seq Test-Modus

«LogicalNode»

PTRC

«LogicalNode»

XCBR

seq Test-Modus

seq Normal-Modus



Prozess


Prozess



{Beh=on}{Beh=on}


{Beh=on}

Prüfgerät

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus «Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

{Beh=on} {Beh=on}

1.0

1.1

1.2

1.3 Betriebsmesswerte (U,I)1.4 [{sim=false, q=normal}]:


1.5

1.6

1.7 Prozess (Betriebsmesswerte U, I)







1.14 Prozessausgabe

blockieren()


1.161.17 LS (EIN)





1.20 Aus-Kommando()

Auslösemeldung


REPORT(RCB1.RBRF.OpIn.general, true)

1.22 Aus-Kommando()

1.23 Prozessausgabe

blockieren()



44/125















IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBR - verarbeitet die Auslösemeldung - kein Aus-Kommando.

Tabelle 12 Vorbereitung Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe


45/125



- Schutzfunktionen Pxxx (Beh=test/blocked) - Schalterversagerschutz RBRF (Beh=test/blocked) - Generalauslösung PTRC (Beh=test/blocked) - Leistungsschalter XCBR (Beh=test/blocked)

1.6 Prozess-Netzzustand: ungestört IED Schutzgerät-2: Prüfschalter Test-Modus

„Testbetrieb“ ein. IED Schutzgerät 2 im Test-Modus: - Schalterversagerschutz RBRF (Beh=test/blocked) - Generalauslösung PTRC (Beh=test/blocked) - Leistungsschalter XCBR (Beh=test/blocked)







Keine Auslösemeldung an IED Schutzgerät-2

IED Schutzgerät-2 RBRF kein Aus-Kommando..

1.9 IED Schutzgerät-1: Test-Modus IED Prüfgerät: Test IED Schutzgerät-2: Test-Modus










IED Schutzgerät-1: Schutzfunktionen Pxxx - verarbeiten die Messwerte. - Anregung/Aus-Kommando der Schutzfunktion Pxxx.











Keine Befehlsausgabe an Leistungsschalter. Kein Leistungsschalter aus.




IED Schutzgerät-1: Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet das Aus-Kommando - internes LSV-Timer (t=now) wird gestartet



IED Schutzgerät-1: Leistungsschalter XCBR verarbeitet die Stellungsrückmeldung.




IED Schutzgerät-1: Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet die Stellungsrückmeldung





1.19 IED Schutzgerät-1: Schalterversagerschutz RBRF

IED Schutzgerät-1 RBRF: GOOSE


IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF


46/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis - LSV-Timer > max (GCB1.RBRF.OpEx.general, true) - verarbeitet die Auslösemeldung

- Aus-Kommando

Tabelle 13 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe – IED Schutzgerät-1

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.20 IED Schutzgerät-2:

Schalterversagerschutz RBRF - Aus-Kommando



IED Schutzgerät-2: Generalauslösung PTRC verarbeitet das - Aus-Kommando.


IED Schutzgerät-2 RBRF: REPORT (RCB1.RBRF.OpIn.general, true)

Aus-Kommando an IED Prüfgerät IED Prüfgerät verarbeitet die Meldung.




IED Schutzgerät-2: Der Leistungsschalter XCBR verarbeitet das - Aus-Kommando.







Tabelle 14 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 ohne Prozessausgabe – IED Schutzgerät-2


47/125

4.3.3.3 Prüfung Schalterversagerschutz Feld-2 ohne Prozessausgabe:

Abbildung 17 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 ohne Prozessausgabe

cmp Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen im Systemanwendungsfall "Prüfung LVS Feld-2 ohne Prozessausgabe"

IEC61850

IEC61850

«IED»

Prüfgerät

IEC61850

IEC61850

IEC61850 IEC61850

«IED»

Stationseinheit

IEC61850 IEC61850

IEC61850

IEC61850

Prozess

«IED»

Schutzgerät-1

IEC61850

IEC61850

Prozess

IEC61850

IEC61850

«IED»

Schutzgerät-2IEC61850

IEC61850

Feld-1 Feld-2

MMS

MMS

GOOSE

Wandler

GOOSE

MMS

MMS

MMS

GOOSE

Meldungen

Auslösemeldung

«GOOSE»

Auslösemeldung

«GOOSE»

Meldungen SetData, Aus-Kommando

«Service,Report»


48/125

Abbildung 18 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Testreferenz und ohne Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] Prüfablauf Schalterv ersagerschutz Feld-2 mit externen Test-Referenz und ohne Prozessausgabe

«LogicalNod...

RBRF

RBRF/TVTR/TC... «LogicalNod...

PTRC

«LogicalNod...

XCBR

seq Test-Modus

«LogicalNod...

RBRF

seq Normal-Modusseq Normal-Modus


{Beh=on}

Prüfgerät

{InRef1.setSrcRef=...., InRef1.setScrCB=..., InRef1.

setTstRef=GCB1.RBRF.OpEx.general, InRef1.setTstCB=GCB1,

InRef1.tstEna=true}


{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=on} {Beh=on}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus



InRef1.tstEna=false}

1.01.1

1.2



Auslösemeldung


GOOSE(GCB1.RBRF.OpEx.general)

1.5 Start

Prüfung()

1.6 SetDataValue(InRef1.setTstRef=GCB1.RBRF.OpEx.general)

«Service»

1.7 SetDataValue(InRef1.setTstCB=GCB1)

«Service»

1.8 SetDataValue(InRef1.tstEna=true)

«Service»


GOOSE(GCB1.RBRF.OpEx.general,false)

Auslösemeldung



1.11 Aus-Kommando()

Aus-Kommando



1.13 Aus-Kommando()

1.14 Prozessausgabe

blockieren()1.15 SetDataValue(InRef1.tstEna=false)

1.16 Ende

Prüfung()


49/125






Tabelle 15 Vorbereitung Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Test-Referenz und ohne Prozessausgabe


50/125



- Schalterversagerschutz RBRF (Beh=test/blocked) - Generalauslösung PTRC (Beh=test/blocked) - Leistungsschalter XCBR (Beh=test/blocked)

1.3 IED Schutzgerät-1: Schutzfunktionen Pxxx - kein Aus-Kommando Schalterversagerschutz RBR (Beh=on)




1.4 IED Prüfgerät: Testfunktion GGIO: - keine Auslösemeldung

IED Prüfgerät RBRF: GOOSE (GCB1.RBRF.OpEx.general, false)


IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - keine Verarbeitung der Auslösemeldung

1.5 IED Schutzgerät-1: Normal-Modus IED Prüfgerät: Test-Modus IED Schutzgerät-2: Test-Modus


Prüfablauf wird gestartet. IED Prüfgerät: Auslösemeldung aktiviert.

1.6 IED Prüfgerät: Prüfung gestartet

IED Prüfgerät RBRF: SetDataValue (InRef1.setTstRef= GCB1.RBRF.OpEx.general)

RBRF Test-Objektreferenz festlegen IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - Test-Objektreferenz = Prüfgerät. GCB1.RBRF.OpEx.general


IED Prüfgerät RBRF: SetDataValue (InRef1.setTstCB=GCB1)

RBRF Test-Control-Block festlegen IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - Test-Control-Block = Prüfgerät.GCB1

1.8 IED Prüfgerät: Testreferenzen festgelegt

IED Prüfgerät RBRF: SetDataValue(InRef1.tstEna=true)

RBRF Testreferenzen freigeben IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - externe Testdaten werden verarbeitet

1.9 IED Schutzgerät-2 RBRF: Schalterversagerschutz RBRF - externe Daten sind aktiviert




1.10 IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - Externe Daten sind aktiviert

IED Prüfgerät RBRF: GOOSE (GCB1. GCB1.RBRF.OpEx.general, true)

Auslösemeldung an IED Schutzgerät-2 (true) IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet die Auslösemeldung - Aus-Kommando







Aus-Kommando an IED Prüfgerät IED Prüfgerät: - verarbeitet die Meldung.





1.14 IED Schutzgerät-2: Leistungsschalter XCBR - Aus-Kommando




51/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.15 IED Prüfgerät:

Testreferenzen festgelegt IED Prüfgerät RBRF: SetDataValue(InRef1.tstEna=false)

RBRF Testreferenzen deaktivieren IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - externe Testdaten werden deaktiviert




Tabelle 16 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Test-Referenz und ohne Prozessausgabe


52/125

Abbildung 19 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Simulation und ohne Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] Prüfablauf Schalterv ersagerschutz Feld-2 mit externen Simulation und ohne Prozessausgabe

«LogicalNod...

RBRF


PTRC

«LogicalNod...

XCBR


«LogicalNod...

RBRF



{Beh=on}

Prüfgerät

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=true}


{Verarbeitung

[GOOSE.sim=false]}

{Verarbeitung

[GOOSE.sim=true]}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=true}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=true}

{Beh=test}

{Beh=on} {Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


«Prüfschalter»


«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}

1.01.1

1.2



Auslösemeldung

1.4 [{sim=true, q=test}]:




1.6 Start

Prüfung()

Auslösemeldung



1.8 Aus-Kommando()

Auslösemeldung



1.10 Aus-Kommando()

1.11

Prozessausgabe

blockieren()1.12 Ende Prüfung()


53/125






Tabelle 17 Vorbereitung Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Simulation und ohne Prozessausgabe


54/125


Test/Simulation-Modus „Test- und Simulationbetrieb“ ein. IED Schutzgerät 2 im Simulation-Modus:

- Schalterversagerschutz RBRF (Beh=test/blocked, LPHD.Sim=true) Verarbeitung GOOSE.sim=false - Generalauslösung PTRC (Beh= test/blocked, LPHD.Sim=true) - Leistungsschalter XCBR (Beh= test/blocked, LPHD.Sim=true)

1.3 IED Schutzgerät-1: Schutzfunktionen Pxxx - kein Aus-Kommando Schalterversagerschutz RBRF (Beh=on)




1.4 IED Prüfgerät: Testfunktion RBRF: - keine Auslösemeldung



IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - Umschaltung der Verarbeitung GOOSE.sim=true - verarbeitet die Auslösemeldung - kein Aus-Kommando





1.6 IED Schutzgerät-1: Normal-Modus IED Prüfgerät: Test-Modus IED Schutzgerät-2: Test/Simulation-Modus



1.7 IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - Verarbeitung GOOSE.sim=true

IED Prüfgerät RBRF: GOOSE (GCB1.RBRF.OpEx.general, true)









Aus-Kommando an IED Prüfgerät IED Prüfgerät: - verarbeitet die Meldung.





1.11 IED Schutzgerät-2: Leistungsschalter XCBR - Aus-Kommando




55/125


Schalterversagerschutz RBRF - Auslösemeldung



Tabelle 18 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Simulation und ohne Prozessausgabe


56/125

4.3.3.4 Prüfung Schalterversagerschutz Feld-2 mit Prozessausgabe

Abbildung 20 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Prüfung Schalterversagerschutz Feld-2 mit Prozessausgabe


57/125

Abbildung 21 Ablauf Schalterversagerschutz Feld-2 mit externen Testreferenz und mit Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] Prüfablauf Schalterv ersagerschutz Feld-2 mit externen Test-Referenz und mit Prozessausgabe

«LogicalNod...

RBRF

RBRF/TVTR/TCTR «LogicalNod...

PTRC

«LogicalNod...

XCBR

seq Normal-Modus

«LogicalNod...

RBRF



{Beh=on}

Prüfgerät

{Beh=on}



InRef1.tstEna=true}



{Beh=on,

LPHD.Sim=false}

{Beh=on,

LPHD.Sim=false}

{Beh=on,

LPHD.Sim=false}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus




InRef1.tstEna=false}

1.01.1

1.2



Auslösemeldung



1.5 Start

Prüfung()

1.6 SetDataValue(InRef1.setTstRef=GCB1.RBRF.OpEx.general)

«Service»

1.7 SetDataValue(InRef1.setTstCB=GCB1)

«Service»

1.8 SetDataValue(InRef1.tstEna=true)

«Service»



Auslösemeldung



1.11 Aus-Kommando()

1.12 Aus-Kommando()

1.13

Aus-Kommando

1.14 Prozess (LS_AUS)

1.15 SetDataValue(InRef1.tstEna=false)



58/125






Tabelle 19 Vorbereitung Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Test-Referenz und mit Prozessausgabe


59/125



- Schalterversagerschutz RBRF (Beh=on) - Generalauslösung PTRC (Beh=on) - Leistungsschalter XCBR (Beh=on)









1.5 IED Schutzgerät-1: Normal-Modus IED Prüfgerät: Test-Modus IED Schutzgerät-2: Normal-Modus


Prüfablauf wird gestartet. IED Prüfgerät: Auslösemeldung aktiviert


IED Prüfgerät RBRF: SetDataValue (InRef1.setTstRef= GCB1.RBRF.OpEx.general)

RBRF Test-Objektreferenz festlegen IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - Test-Objektreferenz = Prüfgerät. GCB1.RBRF.OpEx.general


IED Prüfgerät RBRF: SetDataValue (InRef1.setTstCB=GCB1)

RBRF Test-Control-Block festlegen IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - Test-Control-Block = Prüfgerät.GCB1


IED Prüfgerät RBRF: SetDataValue(InRef1.tstEna=true)

RBRF Testreferenzen freigeben IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - externe Testdaten werden verarbeitet

1.9 IED Schutzgerät-2 RBRF: Schalterversagerschutz RBRF - externe Daten sind aktiviert




1.10 IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - externe Daten sind aktiviert

















Befehlsausgabe an IED Prüfgerät. IED Prüfgerät: - verarbeitet die Meldung “Leistungsschalter aus”.


IED Prüfgerät RBRF: SetDataValue(InRef1.tstEna=false)

RBRF Testreferenzen deaktivieren IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - externe Testdaten werden deaktiviert

1.16 IED Schutzgerät-1: IED Prüfgerät: Prüfablauf beendet Prüfung positiv beendet.


60/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis Schalterversagerschutz RBRF - Auslösemeldung

Ende Prüfung

Tabelle 20 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Test-Referenz und mit Prozessausgabe


61/125

Abbildung 22 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Simulation und mit Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] Prüfablauf Schalterv ersagerschutz Feld-2 mit externen Simulation und mit Prozessausgabe

«LogicalNod...

RBRF


PTRC

«LogicalNod...

XCBR

seq Simulation-Modus

«LogicalNod...

RBRF



{Beh=on}

Prüfgerät

{Beh=on}


{Verarbeitung

[GOOSE.sim=false]}

{Verarbeitung

[GOOSE.sim=true]}


{Beh=on,

LPHD.Sim=true}

{Beh=on,

LPHD.Sim=true}

{Beh=on,

LPHD.Sim=true}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus


«Prüfschalter»

Simulation-Modus

«Prüfschalter»

Simulation-Modus

1.01.1

1.2



Auslösemeldung





1.6 Start

Prüfung()

Auslösemeldung

1.7 [{sim=true, q=normal}]:


1.8 Aus-Kommando()

1.9 Aus-Kommando()

1.10

Aus-Kommando

1.11 Prozess (LS_AUS)



62/125






Tabelle 21 Vorbereitung Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Simulation und mit Prozessausgabe


63/125


Simulation-Modus „Simulation Betrieb“ ein. IED Schutzgerät 2 im Simulation-Modus:

- Schalterversagerschutz RBRF (Beh=on, LPHD.Sim=true) Verarbeitung GOOSE.sim=false - Generalauslösung PTRC (Beh=on, LPHD.Sim=true) - Leistungsschalter XCBR (Beh=on, LPHD.Sim=true)








IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - Umschaltung der Verarbeitung GOOSE.sim=true - verarbeitet die Auslösemeldung - kein Aus-Kommando





1.6 IED Schutzgerät-1: Normal-Modus IED Prüfgerät: Test-Modus IED Schutzgerät-2: Test-Modus



1.7 IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - Verarbeitung GOOSE.sim=true

















Befehlsausgabe an IED Prüfgerät. IED Prüfgerät: - verarbeitet die Meldung “Leistungsschalter aus”.




Tabelle 22 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-2 mit externen Simulation und mit Prozessausgabe


64/125

4.3.3.5 Prüfung Schalterversagerschutz Feld-1 und Feld-2 mit Prozessausgabe

Abbildung 23 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Prüfung Schalterversagerschutz Feld-1 und Feld-2 mit Prozessausgabe

cmp Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen im Systemanwendungsfall "Prüfung LVS Feld-1 und Feld-2 mit Prozessausgabe "

IEC61850 IEC61850

«IED»

Stationseinheit

IEC61850 IEC61850

IEC61850

IEC61850

ProzessIEC61850

«IED»

Schutzgerät-1

IEC61850

IEC61850

ProzessIEC61850

IEC61850

Prozess

«IED»

Prüfgerät

IEC61850

Prozess

IEC61850

IEC61850

Prozess

«IED»

Schutzgerät-2

IEC61850

IEC61850

Prozess

Feld-1 Feld-2

MMS

MMS

MMS

GOOSE

Wandler

Wandler

Leistungsschalter

GOOSE

MMS

MMS

Leistungsschalter

MMSAuslösemeldung

«Report»

Messwerte

Meldungen

Auslösemeldung

«GOOSE»

Meldungen


65/125

Abbildung 24 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld 2 mit Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] Prüfablauf Schalterv ersagerschutz Feld-1 und Feld-2 mit Prozessausgabe

«LogicalN...

Pxxx

«LogicalNode»

TVTR/TCTR 1

«LogicalNode»

XCBR

«LogicalNod...

PTRC

«LogicalNod...

RBRF

seq Normal-Modus

«LogicalNod...

RBRF

RBRF/TVTR/TC...

seq Normal-Modus

«LogicalNod...

PTRC

«LogicalNod...

XCBR

seq Normal-Modus

seq Normal-Modus





{Beh=on}{Beh=on}


{Beh=on}

Prüfgerät

{Beh=on}

Prozess(LS_AUS)Prozess(LS_AUS)

Prozess(LS_AUS)Prozess(LS_AUS)

{Beh=on,

LPHD.Sim=false}

{Beh=on,

LPHD.Sim=false}{Beh=on,

LPHD.Sim=false}{Beh=on,

LPHD.Sim=false}

{Beh=on,

LPHD.Sim=false}

{Beh=on,

LPHD.Sim=false}

{Beh=on,

LPHD.Sim=false}

{Beh=on,

LPHD.Sim=false}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on} {Beh=on}

1.0

1.1

1.2



1.5

1.6

1.7 Prozess (Betriebsmesswerte U, I)






1.12 Aus-Kommando()

1.13 Aus-Kommando()

1.14


1.161.17 LS (EIN)

1.18 Fehlermesswerte(U, I>>)




Auslösemeldung



1.21 Aus-Kommando()

1.22 Aus-Kommando()

1.23

Aus-kommando

1.24 Prozess(LS_AUS)



66/125







IED Schutzgerät-1 verarbeitet die Messwerte.








IED Schutzgerät-2: Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet die Auslösemeldung - kein Aus-Kommando.

1.5 Prozess-Netzzustand: ungestört IED Schutzgerät-1: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät 1 im Test-Modus: - Schutzfunktionen Pxxx (Beh=on) - Schalterversagerschutz RBRF (Beh=on) - Generalauslösung PTRC (Beh=on) - Leistungsschalter XCBR (Beh=on) - Primäranlage ist über eine Trennstelle vom IED abgetrennt

1.6 Prozess-Netzzustand: ungestört IED Schutzgerät-2: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät 2 im Test-Modus: - Schalterversagerschutz RBRF (Beh=on) - Generalauslösung PTRC (Beh=on) - Leistungsschalter XCBR (Beh=on) - Primäranlage ist über eine Trennstelle vom IED abgetrennt





1.8 IED Schutzgerät-1 Pxxx: Schutzfunktionen Kein Aus-Kommando



IED Schutzgerät-2 Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet die Auslösemeldung - kein Aus-Kommando

1.9 IED Schutzgerät-1: Normal-Modus IED Prüfgerät: Test IED Schutzgerät-2: Normal-Modus


Prüfablauf wird gestartet. Fehlermesswerte U,I aktiviert.








IED Schutzgerät-1: Schutzfunktionen Pxxx - verarbeiten die Messwerte - Anregung/Aus-Kommando der Schutzfunktion Pxxx.

1.12 IED Schutzgerät-1: IED Schutzgerät-1 Pxxx: Internes Signal „LS-Aus-Kommando“ an Generalauslösung PTRC verarbeitet das


67/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis Schutzfunktion Pxxx - Aus-Kommando

Aus-Kommando Generalauslösung PTRC. Aus-Kommando.




Der Leistungsschalter XCBR verarbeitet das Aus-Kommando.



Befehlsausgabe an Leistungsschalter. Leistungsschalter aus.




IED Schutzgerät-1: Der Schalterversagerschutz RBRF verarbeitet das Aus-Kommando. Internes LSV-Timer (t=now) wird gestartet



IED Schutzgerät-1: - Leistungsschalter XCBR verarbeitet die Stellungsrückmeldung.




IED Schutzgerät-1: Der Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet die Stellungsrückmeldung




IED Schutzgerät-1: Der Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet die Fehlermesswerte U,I




IED Schutzgerät-2 Schalterversagerschutz RBRF - verarbeitet die Auslösemeldung - Aus-Kommando



Aus-Kommando an IED Prüfgerät IED Prüfgerät - verarbeitet die Meldung.

Tabelle 23 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 mit Prozessausgabe – IED Schutzgerät-1

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.21 IED Schutzgerät-2 RBRF :

Auslösemeldung IED Schutzgerät-2 RBRF: Aus-Kommando






IED Schutzgerät-2: Der Leistungsschalter XCBR - verarbeitet das Aus-Kommando.



Befehlsausgabe an Leistungsschalter. Leistungsschalter aus.



Befehlsausgabe an Prüfgerät. Prüfgerät verarbeitet die Prozessmeldung (LS_AUS)




Tabelle 24 Ablauf Schalterversagerschutzprüfung Feld-1 und Feld-2 mit Prozessausgabe – IED Schutzgerät-2


68/125

4.4 Rückwärtige Verriegelung ohne Prozessbus


Bei der rückwärtigen Verriegelung handelt es sich um eine, über Logikeingänge eingekoppelte, Schutz-Funktionalität, mit deren Hilfe z. B. eine Auslösung blockiert oder eine Umschaltung von Wirkparametern von Schutzstufen durch ein zweites Schutzgerät realisiert werden kann. Da die Nutzung dieser Funktion durch unterschiedliche Schutzkonzepte nicht einheitlich ist, wird bei der rückwärtigen Verriegelung nur die Kommunikation zwischen zwei Schutzgeräten geprüft. Im ersten Schritt wird der normale Prozessablauf mit folgenden Zuständen beschrieben:

- Betriebszustand, - nachfolgender Fehler, - Leistungsschalter-Auslösung und - erfolgreiche Blockierung des nachgeordneten Relais.

Im Anschluss wird eine Prüfung mit einer Prüfeinrichtung beschrieben, in der parallel zu den Prozessgrößen Prüfgrößen eingespeist werden. Bei dieser Prüfung der rückwärtigen Verriegelung wird zunächst das Relais, das das Verriegelungssignal sendet mit Prüfgrößen beaufschlagt und die Reaktion des nachgeordneten Relais geprüft. Die nachfolgenden UML-Diagramme stellen zunächst diesen Normalablauf und anschließend die Prüfung mit folgenden Schritten dar:

- das Einbringen der Prüfeinrichtung, - das Umschalten der Schutzfunktionen auf Test, - das Anregen und Senden des Verriegelungssignals vom Relais 1, - das Ausgeben von Prüfgrößen eines simulierten Fehlers auf beide Relais und die

Reaktion der angeschlossenen Geräte. Damit die Funktionen der betroffenen Schutzfunktionen während der Prüfung gewährleistet bleiben, müssen alle von außen notwendigen Informationen auch von der Prüfeinrichtung im Testmodus zur Verfügung gestellt werden. Der Leistungsschalter ignoriert den Auslösebefehl, da er sich im Normalmodus befindet und somit nicht auf die von der Schutzfunktion gebildete Auslösung im Testbetrieb reagiert.


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Abbildung 25 Ablauf Rückwärtige Verriegelung

sd [Sequenzdiagramm] Rückwärtige Verriegelung Feld-1 .. Feld-nn

«LogicalN...

PTOC

«LogicalNode»

TVTR/TCTR 1

«LogicalNode»

XCBR

«LogicalNod...

PTRC

«LogicalNod...

PTOC

«LogicalNod...

XCBR

«LogicalNod...

PTRC




Schutzgerät-2 (Feld-nn)

{Beh=on}


Prozess (Fehlermesswerte U,I>>)Prozess (Fehlermesswerte U,I>>)


{Verriegelung = off}

{Verriegelung on}

seq Normal-Modus seq Normal-Modus

{Verriegelung off}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus


1.01.1

1.2

1.3 Betriebsmesswerte(U, I)

1.4 Anregung(off)


GOOSE(PTRC.str, false)

1.61.7 Fehlermesswerte (I>>)

1.8 Anregung(on)

Schutzanregung


GOOSE(PTRC.str, true)

1.10 Anregung(on)

1.11 Auskommando()

1.12 Auskommando()

1.131.14

1.15 Betriebsmesswerte(U, I)

1.16 Anregung(off)

keine Anregung


GOOSE(PTRC.str, false)


70/125


IED Schutzgerät-1: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät-1 im Normal-Modus. - Strom/Spannungswandler TVTR/TCTR (Beh=on) - UMZ PTOC (Beh=off) - Generalauslösung PTRC (Beh=on) - Leistungsschalter XCBR (Beh=on)

1.1 IED Schutzgerät-1: Normalbetrieb Aktuelle Messwerte sind gültig.


„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät-2 im Normal-Modus: - UMZ PTOC (Beh=off) - Generalauslösung PTRC (Beh=on) - Leistungsschalter XCBR (Beh=on)

1.2 Prozess-Netzzustand: ungestört Prozess (Betriebsmesswerte U,I)

Betriebsmesswerte an IED Schutzgerät-1. IED Schutzgerät-1: - verarbeitet die Messwerte.



Interne Betriebsmesswerte U,I an Schutzfunktionen PTOC.

IED Schutzgerät-1: UMZ Schutzfunktionen PTOC - verarbeiten die Messwerte. - keine Anregung der Schutzfunktionen.

1.4 IED Schutzgerät-1: Schutzfunktion PTOC - keine Anregung

IED Schutzgerät-1 PTOC: Anregung (off)

Internes Signal „Keine Schutzanregung“ an Generalauslösung PTRC.

IED Schutzgerät-1: Generalauslösung PTRC - verarbeitet die Schutzanregung (off).

1.5 IED Schutzgerät-1: Schutzfunktionen PTOC - keine Schutzanregung

IED Schutzgerät-1 PTRC: GOOSE (PTRC.str, false)

Schutzanregung an IED Schutzgerät-2 (false)

IED Schutzgerät-2: UMZ Schutzfunktion PTOC - verarbeitet die Schutzanregung (off) - Verriegelung=off

1.6 Prozess-Netzfehler Prozess (Fehlermesswerte U,I) Fehlermesswerte U,I an IED Schutzgerät-1 TVTR/TCTR

IED Schutzgerät-1: - verarbeitet die Messwerte



Interne Fehlermesswerte U,I an Schutzfunktionen PTOC

IED Schutzgerät-1: UMZ Schutzfunktionen PTOC - verarbeiten die Messwerte - Anregung der Schutzfunktion PTOC

1.8 IED Schutzgerät-1: Schutzfunktion PTOC - Anregung

IED Schutzgerät-1 PTOC: Anregung (on)

Internes Signal „Schutzanregung“ an Generalauslösung PTRC.

IED Schutzgerät-1: Generalauslösung PTRC - verarbeitet die Schutzanregung (on).

1.9 IED Schutzgerät-1: Schutzanregung (on)

IED Schutzgerät-1 PTRC:


Schutzanregung (on) an Schutzgerät-2. IED Schutzgerät-2: UMZ Schutzfunktionen PTOC - verarbeitet die Schutzanregung (on). - Verriegelung=on

1.10 IED Schutzgerät-2: Schutzfunktion PTOC - Anregung




1.11 IED Schutzgerät-1: Auskommando

IED Schutzgerät-1 PDIS: Auskommando


IED Schutzgerät-1: Generalauslösung PTRC - verarbeitet das Auskommando.


71/125


Auskommando IED Schutzgerät-1 PTRC: Auskommando

Internes Signal „LS-Auskommando“ an Leistungsschalter XCBR.

IED Schutzgerät-1: Leistungsschalter XCBR - verarbeitet das Auskommando.












1.17 IED Schutzgerät-1: Schutzfunktionen PTOC - keine Anregung




Tabelle 25 Ablauf Rückwärtige Verriegelung


72/125


Abbildung 26 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Prüfung Rückwärtige Verriegelung Feld-1


73/125

4.4.3.1 Prüfung Rückwärtige Verriegelung Feld-1 ohne Prozessausgabe

Abbildung 27 Prüfablauf Rückwärtige Verriegelung Feld-1 ohne Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] Prüfung Rückwärtige Verriegelung Feld-1

«LogicalN...

PTOC

«LogicalNode»

TVTR/TCTR 1

«LogicalNode»

XCBR

«LogicalNod...

PTRC

seq Normal-Modus

«LogicalNod...

PTOC

seq Normal-Modus

GGIO1

seq Test-Modus



Prozess


Prozess



{Beh=on} {Beh=on}

Prüfgerät

{Beh=test}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

«Prüfschalter»

Normalmodus

«Prüfschalter»

Normalmodus«Prüfschalter»

Normalmodus

«Prüfschalter»

Normalmodus

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus


1.01.1

1.2

1.3 Betriebsmesswerte (U,I)

1.4 Anregung(off) 1.5 [{sim=false, q=normal}]:

GOOSE(GCB1.PTRC.str, false)

1.6

1.7 Prozess (Betriebsmesswerte U, I)1.8 [{sim=false, q=test}]:



1.10 Prozess(Fehlermesswerte I>>)1.11 Fehlermesswerte (I>>)

1.12 Anregung(on)

Schutzanregung


GOOSE(GCB1.PTRC.str, true)

Schutzanregung




1.17 Prozessausgabe

blockieren()1.18 Ende Prüfung()


74/125



„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät-1 im Normal-Modus. - Strom/Spannungswandler TVTR/TCTR (Beh=on) - UMZ Schutzfunktion PTOC (Beh=off) - Generalauslösung PTRC (Beh=on) - Leistungsschalter XCBR (Beh=on)



„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät-2 im Normal-Modus: - UMZ Schutzfunktion PTOC (Beh=off) - Generalauslösung PTRC (Beh=on) - Leistungsschalter XCBR (Beh=on)















Tabelle 26 Vorbereitung Rückwärtige Verriegelungsprüfung Feld-1 ohne Prozessausgabe


75/125


Test-Modus „Testbetrieb“ ein. IED Schutzgerät 2 im Simulation-Modus:

- Strom/Spannungswandler TVTR/TCTR (Beh=test/blocked) - UMZ Schutzfunktion PTOC (Beh= test/blocked) - Generalauslösung PTRC (Beh= test/blocked) - Leistungsschalter XCBR (Beh= test/blocked)








IED Schutzgerät-2: UMZ Schutzfunktion PTOC - keine Verarbeitung der Schutzanregung (off).

1.9 IED Schutzgerät-1: Test-Modus IED Prüfgerät: Test IED Schutzgerät-2: Normal-Modus









Interne Fehlermesswerte U,I an Schutzfunktionen PTOC.

IED Schutzgerät-1: UMZ Schutzfunktionen PTOC - verarbeiten die Messwerte. - Anregung der Schutzfunktion PTOC.

1.12 IED Schutzgerät-1: Schutzfunktion PTOC -Anregung







Schutzanregung (on) an IED Prüfgerät. IED Prüfgerät: - verarbeitet die Schutzanregung (on).




Schutzanregung (on) an IED Schutzgerät-2

IED Schutzgerät-2: - keine Verarbeitung der Schutzanregung (on).


IED Schutzgerät-1 PTOC: Auskommando


IED Schutzgerät-1: Generalauslösung PTRC - verarbeitet das Auskommando.


IED Schutzgerät-1 PTRC: Auskommando

Internes Signal „LS-Auskommando“ an Leistungsschalter XCBR.




Keine Befehlsausgabe an Leistungsschalter.

IED Schutzgerät-1: - kein Leistungsschalter aus.




Tabelle 27 Ablauf Rückwärtige Verriegelungsprüfung Feld-1 ohne Prozessausgabe


76/125

4.4.3.1 Prüfung Rückwärtige Verriegelung Feld-2 ohne Prozessausgabe

Abbildung 28 Prüfablauf Rückwärtige Verriegelung Feld-2 ohne Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] Prüfung Rückwärtige Verriegelung Feld-2

«LogicalN...

PTOC

«LogicalNode»

TVTR/TCTR 1

«LogicalNode»

XCBR

«LogicalNod...

PTRC

«LogicalNod...

PTOC

GGIO1





{Beh=on} {Beh=on}

Prüfgerät

{Beh=test}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}


seq Test-Modus

{Beh=test,

LPHD.Sim=false}

{Beh=test/blocked,

LPHD.Sim=false}

«Prüfschalter»

Normalmodus

«Prüfschalter»

Normalmodus «Prüfschalter»

Normalmodus

«Prüfschalter»

Normalmodus

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus


«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modusseq Test-Modus

1.01.1

1.2

1.3 Betriebsmesswerte (U,I)

1.4 Anregung(off) 1.5 [{sim=false, q=normal}]:


1.6

1.7

1.8 Prozess (Betriebsmesswerte U, I) 1.9 [{sim=false, q=test}]:


1.10 Start

Prüfung()

1.11 Prozess(Fehlermesswerte I>>)

1.12 Fehlermesswerte (I>>)

1.13 Anregung(on)

Schutzanregung



Schutzanregung



1.16 Get Value(PTOC.Beh=test/blocked)

1.17 Ende

Prüfung()


77/125



„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät-1 im Normal-Modus. - Strom/Spannungswandler TVTR/TCTR (Beh=on) - UMZ Schutzfunktion PTOC (Beh=off) - Generalauslösung PTRC (Beh=on) - Leistungsschalter XCBR (Beh=on)



„Normalbetrieb“ ein. IED Schutzgerät-2 im Normal-Modus: - UMZ Schutzfunktion PTOC (Beh=off) - Generalauslösung PTRC (Beh=on) - Leistungsschalter XCBR (Beh=on)















Tabelle 28 Vorbereitung Rückwärtige Verriegelungsprüfung Feld-2 ohne Prozessausgabe


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IED Schutzgerät-1: Prüfschalter Test-Modus

„Testbetrieb“ ein. IED Schutzgerät-1 im Normal-Modus. - Strom/Spannungswandler TVTR/TCTR (Beh=test/blocked) - UMZ Schutzfunktion PTOC (Beh= test/blocked) - Generalauslösung PTRC (Beh= test/blocked) - Leistungsschalter XCBR (Beh= test/blocked)

1.7 IED Schutzgerät-1: Testbetrieb Aktuelle Messwerte sind gültig.

IED Schutzgerät-2: Prüfschalter Test-Modus

„Testbetrieb“ ein. IED Schutzgerät-2 im Normal-Modus: - UMZ Schutzfunktion PTOC (Beh= test)







Anregemeldung an IED Schutzgerät-2 (false)

IED Schutzgerät-2: UMZ Schutzfunktion PTOC - verarbeitet die Schutzanregung (off)

1.10 IED Schutzgerät-1: Test-Modus IED Prüfgerät: Test IED Schutzgerät-2: Test-Modus









Interne Fehlermesswerte U,I an Schutzfunktionen PTOC.

IED Schutzgerät-1: UMZ Schutzfunktionen PTOC - verarbeiten die Messwerte. - Anregung der Schutzfunktion PTOC.








Schutzanregung (on) an IED Prüfgerät. IED Prüfgerät: - verarbeitet die Schutzanregung (on).




Schutzanregung (on) an IED Schutzgerät-2

IED Schutzgerät-2: UMZ Schutzfunktion PTOC - verarbeitet die Schutzanregung (on). - Verriegelung=on

1.16 IED Schutzgerät-2: UMZ Schutzfunktion PTOC (Beh=test/blocked)

IED Prüfgerät: GetValue (PTOC.Beh)

Prüfung PTOC.Beh=test/blocked UMZ Schutzfunktion PTOC - Verriegelung=on

1.17 IED Schutzgerät-2: UMZ Schutzfunktion PTOC - Verriegelung=on



Tabelle 29 Ablauf Rückwärtige Verriegelungsprüfung Feld-2 ohne Prozessausgabe


79/125

5 Prüfungsbeispiele Leittechnik

5.1 SBO Steuerungsfunktion mit 1 aus n Überprüfung ohne Prozessbus


Die folgenden Prüfkonzepte der SBO Steuerungsfunktion basieren auf der zentralen „1 aus n“ Überprüfung in dezidierter Feldeinheit ohne Prozessbus. Im Datenmodell der zentralen Feldeinheit ist für die „1 aus n“- Überprüfungsinformation das Datenattribut GAPC2.SPCSO1.stVal vorgesehen. Die eigentliche Freigabeinformation („1 aus n“- Sperre bzw. –Freigabe) wird in der jeweiligen Feldeinheit anhand der zentralen „1 aus n“- Überprüfungsinformation (GAPC2.SPCSO1.stVal) und dem aktuellen Zustand der jeweiligen Feldeinheit gebildet. Auf Grund der einzelnen zentralen „1 aus n“- Überprüfungsinformation (GAPC2.SPCSO1.stVal) sind im Falle von Anlagenanpassungen (Felderweiterung / -rückbau) keine Anpassungen im Datenmodell der zentralen Feldeinheit notwendig, lediglich die Eingangsinformationen (Subscriber) der zentralen Feldeinheit sind hierbei anzupassen.


80/125


Abbildung 29 Ablauf SBO Steuerungsfunktion mit 1 aus n Überprüfung ohne Prozessbus

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 SBO-Steuerbefehl

«LogicalNode»

CSWI

«LogicalNode»

ITCI

«LogicalNode»

GAPC

«LogicalNode»

CSWI nn

«LogicalNod...

XSWI

Stationseinheit Feldeinheit-1 Zentrale Verriegelungslogik

{Beh=on}{Beh=on}

Feldeinheit-nn

{Beh=on}

Prozess(BF_EIN)Prozess(BF_EIN)

Prozess(RM_Ein)Prozess(RM_Ein)

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus{Beh=on}

{Beh=on}

seq Normal-Modus seq Normal-Modus seq Normal-Modus

1.01.1

1.2

1.3 [{Test=false}]:

SelVal_req(Pos.ctVal)

1 aus n Reservierung Ein

1.4 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stSeld,1)

1 aus n Freigabe

1.5 [{ q=normal }]:

GOOSE(GAPC2.SPCSO1.stVal,1)

1 aus n Sperre

1.6 [{ q=normal }]:


1.7 SelVal_rsp+()

1.8 [{Test=false}]:

Oper_req(Pos.ctVal,on)

1 aus n Freigabe

1.9 [{ q=normal }]:


1.10 Steuerbefehl(Pos.ctlVal,on)

«IEC 61131»1.11

«IEC 61131»

1.12 Oper_rsp+()1.13

«IEC 61131»1.14 Stellungsrückmeldung(on)

«IEC 61131»1.15 [{q=normal }]:

Report_req(CSWI.Pos.stVal,on)

1.16 CMDTerm_req+()

1 aus n Reservierung Aus

1.17 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stSeld,0)

Keine 1 aus n Sperre

1.18 [{ q=normal }]:



81/125


IED Feldeinheit-1: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-1 im Normal-Modus. - Steuerung CSWI (Beh=on) - Trennschalter XSWI (Beh=on)

1.1 Gesamtsystem: Normalbetrieb

IED Zentrale Verriegelungslogik: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Zentrale Verriegelungslogik im Normal-Modus: - 1 aus n Funktion GAPC (Beh=on)



„Normalbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-nn im Normal-Modus. - Steuerung CSWI (Beh=on)

1.3 IED Feldeinheit-1: - Befehlssperre „Aus“ IED Feldeinheit-2: - Befehlssperre „Aus“

IED Stationseinheit ITCI: SelVal_req(Pos.ctVal)

Select-Befehl an IED Feldeinheit-1 IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - verarbeitet den Select-Befehl

1.4 IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - Select-Befehl

IED Feldeinheit-1 CSWI: GOOSE(Pos.stSeld,1)

1 aus n Reservierung an IED Zentrale Verriegelungslogik

IED Zentrale Verriegelungslogik: 1 aus n Funktion GAPC - Reservierung „Ein“

1.5 IED Zentrale Verriegelungslogik: 1 aus n Reservierung „Ein“

IED Zentrale Verriegelungslogik GAPC: GOOSE(GAPC2.SPCSO1.stVal,1)

1 aus n Reservierung „Ein“ an IED Feldeinheit-1

IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - Befehlsfreigabe



1 aus n Reservierung „Ein“ an IED Feldeinheit-2..nn

IED Feldeinheit-2..nn: Steuerung CSWI - Befehlssperre „Ein“

1.7 IED Zentrale Verriegelungslogik: 1 aus n Freigabe

IED Feldeinheit-1 CSWI: SelVal_rsp+()

Select-Bestätigung an IED Stationseinheit IED Stationseinheit - verarbeitet die Select-Bestätigung


IED Stationseinheit ITCI: Oper_req(Pos.ctVal,on)

Operate-Befehl an IED Feldeinheit-1 IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - verarbeitet den Operate-Befehl



1 aus n Freigabe an IED Feldeinheit-1 IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - Prüfung 1 aus n Freigabe

1.10 IED Feldeinheit-1: -1 aus n Freigabe - Operate-Befehl

IED Feldeinheit-1 CSWI: Steuerbefehl(Pos.ctlVal,on)

Steuerbefehl an den Trennschalter XSWI (IEC 61131)

IED Feldeinheit-1: Trennschalter XSWI - verarbeitet den Steuerbefehl

1.11 IED Feldeinheit-1: Steuerbefehl

IED Feldeinheit-1: Prozess(BF_EIN)

Befehlsausgabe an Trenschalter. Prozess Trennschalter Ein

1.12 IED Feldeinheit-1: Prozessausgabe Trennschalter Ein

IED Feldeinheit-1 CSWI: Oper_rsp+

Operate-Bestätigung an IED Stationseinheit

IED Stationseinheit - verarbeitet die Operate-Bestätigung

1.13 Prozess: Stellungsrückmeldung

Prozess(RM_EIN) Stellungsrückmeldung „Ein“ an IED Feldeinheit-1

IED Feldeinheit-1: Steuerung XSWI - verarbeitet die Stellungsrückmeldung „EIN“

1.14 IED Feldeinheit-1: Stellungsrückmeldung „EIN“

Stellungsrückmeldung (on) Stellungsrückmeldung „Ein“ an die Steuerung CSWI (IEC 61131)

IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - verarbeitet die Stellungsrückmeldung „EIN“


82/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.15 IED Feldeinheit-1:

Stellungsrückmeldung „EIN“ IED Feldeinheit-1 CSWI: Report_req(CSWI.Pos.stVal,on)

Stellungsrückmeldung an IED Stationseinheit

IED Stationseinheit - verarbeitet die Stellungsrückmeldung


IED Feldeinheit-1 CSWI: CMDTerm_req+

Steuerbefehl-Beendigung an IED Stationseinheit

IED Stationseinheit - verarbeitet die Meldung

1.17 IED Feldeinheit-1 CSWI: Steuerbefehl beendet


1 aus n Reservierung „Aus“ an IED Zentrale Verriegelungslogik

IED Zentrale Verriegelungslogik: 1 aus n Funktion GAPC - Reservierung „Aus“

1.18 IED Zentrale Verriegelungslogik: 1 aus n Reservierung „Aus“ IED-Feldeinheit-2..nn: - Befehlssperre „Ein“


1 aus n Reservierung „Aus“ an IED-Feldeinheit-2..nn

IED-Feldeinheit-2..nn: Steuerung CSWI - Befehlssperre „Aus“

Tabelle 30 Ablauf der SBO Steuerungsfunktion mit 1 aus n Überprüfung ohne Prozessbus


83/125


Abbildung 30 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Prüfung SBO Steuerungsfunktion mit 1 aus n Überprüfung ohne Prozessbus

cmp "SBO Steuerungsmodell" Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen ohne Prozessbus

IEC61850

«IED»

Stationseinheit

IEC61850

IEC61850

«IED»

Zentrale Verriegelungslogik

IEC61850

IEC61850

IEC61850

SPS

«IED»

Feldeinheit-1

IEC61850

IEC61850

SPS

IEC61850

«IED»

Prüfgerät

IEC61850

IEC61850

SPS

«IED»

Feldeinheit-2..nn

IEC61850

SPS

MMS

GOOSE

MMS

MMS

GOOSE

Prozess

GOOSE

Prozess

1 aus n Überprüfung

SelectWithValue,

Operate, Report,

CommandTermination


SelectWithValue,

Operate, Report,

CommandTermination


84/125

Abbildung 31 Prüfablauf der SBO Steuerungsfunktion: Gesamtsystem im Test-Modus mit Blockierung der Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 SBO-Steuerbefehl Test CSWI1..nn GAPC(Beh=Test)

«LogicalNode»

CSWI

«LogicalNode»

GAPC

«LogicalNode»

CSWI nn

ITCI «LogicalNod...

XSWI

Prüfgerät Feldeinheit-1 Zentrale Verriegelungslogik

{Beh=test/blocked}

{Beh=test}

{Beh=test}

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

Feldeinheit- 2 .. nn

{Beh=test/blocked}

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

{Beh=test}

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modusseq Test-Modus

1.01.1

1.2

1 aus n Reservierung aus

1.3 [{ q=test }]:



1.4 [{ q=test }]:


1.5 Start

Prüfung()

1.6 [{Test=true}]:



1.7 [{ q=test }]:

GOOSE(Pos.stSeld,1)

1 aus n Freigabe

1.8 [{ q=test }]:


1 aus n Sperre

1.9 [{ q=test }]:

GOOSE(GAPC2.SPCSO1.stVal,1)1.10 SelVal_rsp+()

1.11 [{Test=true}]:


1 aus n Freigabe

1.12 [{ q=test }]:


1.13 [{q=test}]:

Steuerbefehl(Pos.ctlVal,on)

«IEC 61131»1.14

Prozessausgabe

blockieren()1.15 Oper_rsp+()

1.16 Stellungsrückmeldung(off)

«IEC61131»

1.17

Befehlslaufzeit() :

tmax+nn

1.18 CMDTerm_req-()



1.20 [{ q=test }]:

GOOSE(Pos.stSeld,0)


1.21 [{ q=test }]:



85/125


IED Feldeinheit-1: Prüfschalter Test-Modus

„Testbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-1 im Test-Modus. - Steuerung CSWI (Beh=test/blocked) - Trennschalter XSWI (Beh=test/blocked)


IED Zentrale Verriegelungslogik: Prüfschalter Test-Modus

„Testbetrieb“ ein. IED Zentrale Verriegelungslogik im Test-Modus: - 1 aus n Funktion GAPC (Beh=test)


IED Feldeinheit-2..nn: Prüfschalter Test-Modus

„Testbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-2..nn im Test-Modus. - Steuerung CSWI (Beh=test)

Tabelle 31 Vorbereitung der SBO Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Test-Modus mit Blockierung der Prozessausgabe


86/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.3 IED Zentrale Verriegelungslogik:

1 aus n Reservierung „Aus“ IED Zentrale Verriegelungslogik GAPC: GOOSE(GAPC2.SPCSO1.stVal,0)

1 aus n Reservierung „Aus“ an IED Feldeinheit-1

IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - Befehlssperre „Aus“

1.4 IED Zentrale Verriegelungslogik: 1 aus n Reservierung „Aus“


1 aus n Reservierung „Aus“ an IED Feldeinheit-2..nn

IED Feldeinheit-2..nn: Steuerung CSWI - Befehlssperre „Aus“

1.5 IED Feldleitgerät-1: Test-Modus IED Prüfgerät: Test IED Feldleitgerät-2: Test-Modus IED Zentrale Verriegelungslogik: Test-Modus


Prüfablauf wird gestartet. IED Prüfgerät: - SBO-Dienste aktivieren


IED Prüfgerät ITCI: SelVal_req(Pos.ctVal)








1 aus n Freigabe an IED Feldeinheit-1 IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - Befehlsfreigabe

1.9 IED Zentrale Verriegelungslogik: 1 aus n Freigabe an IED Feldeinheit-1


1 aus n Sperre an IED Feldeinheit-2..nn IED Feldeinheit-2..nn: Steuerung CSWI - verarbeitet die 1 aus n Befehlssperre - Befehlssperre „Ein“



Select-Bestätigung an IED Stationseinheit IED Prüfgerät - verarbeitet die Select-Bestätigung


IED Prüfgerät ITCI: Oper_req(Pos.ctVal,on)










IED Feldeinheit-1 XSWI: Prozessausgabe blockieren

Keine Befehlsausgabe an Trennschalter. Kein Trennschalter „EIN“.

1.15 IED Feldeinheit-1: Keine Prozessausgabe Trennschalter „Aus“


Operate-Bestätigung an IED Prüfgerät

IED Prüfgerät - verarbeitet die Operate-Bestätigung

1.16 IED Feldeinheit-1: Stellungsrückmeldung „Aus“

Stellungsrückmeldung (off) Stellungsrückmeldung „Aus“ an die Steuerung CSWI (IEC 61131)

IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - verarbeitet die Stellungsrückmeldung „Aus“


87/125


Keine Stellungsrückmeldung „EIN“ IED Feldeinheit-1 CSWI: Befehlslaufzeit()

Befehlslaufzeit tmax+nn IED Feldeinheit-1 - Befehlsverarbeitung abbrechen

1.18 IED Feldeinheit-1 - Befehlsverarbeitung-Abbruch

IED Feldeinheit-1 CSWI: CMDTerm_req-

Steuerbefehl-Ende an IED Prüfgerät

IED Prüfgerät - verarbeitet den Befehlsabbruch

1.19 IED Prüfgerät - Befehlsabbruch











Tabelle 32 Ablauf der SBO Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Test-Modus mit Blockierung der Prozessausgabe


88/125

Abbildung 32 Prüfablauf der SBO Steuerungsfunktion: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 SBO-Steuerbefehl Test CSWI (Beh=on)

«LogicalNode»

CSWI

«LogicalNode»

GAPC

«LogicalNode»

CSWI nn


XSWI

Feldeinheit-1 Zentrale Verriegelungslogik

{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}

Feldeinheit-2.. nn

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}{Beh=test/blocked}

Prüfgerät

{Beh=on}

1.01.1

1.21.3


1.4 [{ q=normal }]:



1.5 [{ q=normal }]:



1.7 [{Test=false}]:



1.8 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stSeld,1)

1 aus n Freigabe

1.9 [{ q=normal }]:


1 aus n Sperre

1.10 [{ q=normal}]:

GOOSE(GAPC2.SPCSO1.stVal,1)1.11

SelVal_rsp+()

1.12 [{Test=false}]:


1 aus n Freigabe

1.13 [{ q=normal }]:



«IEC 61131» 1.15

Prozessausgabe


1.17 Stellungsrückmeldung(off)

«IEC 61131»

1.18 Befehlslaufzeit() :

tmax+nn

1.19 CMDTerm_req-()



1.21 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stSeld,0)


1.22 [{ q=normal }]:



89/125



„Normalbetrieb“ ein.

IED Feldeinheit-1 im Normal-Modus. - Steuerung CSWI (Beh=on)



„Testbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-1 im Test-Modus. - Trennschalter XSWI (Beh=test/blocked)


IED Zentrale Verriegelungslogik: Prüfschalter Normal-Modus.

„ Normalbetrieb “ ein. IED Zentrale Verriegelungslogik im Normal-Modus. - 1 aus n Funktion GAPC (Beh=on)



„Normalbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-2..nn im Normal-Modus. - Steuerung CSWI (Beh=on)

Tabelle 33 Vorbereitung der SBO Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe


90/125









1.6 IED Feldleitgerät-1: Normal/Test-Modus IED Prüfgerät: Test IED Feldleitgerät-2: Test-Modus IED Zentrale Verriegelungslogik: Test-Modus













1.10 IED Zentrale Verriegelungslogik: 1 aus n Freigabe an IED-Feldeinheit-1


1 aus n Sperre an IED Feldeinheit-2..nn IED Feldeinheit-2..nn: Steuerung CSWI - Befehlssperre „Ein“



Select-Bestätigung an IED Prüfgerät IED Prüfgerät - verarbeitet die Select-Bestätigung












IED Feldeinheit-1 XSWI: Prozessausgabe blockieren

Keine Befehlsausgabe an Trennschalter. Kein Trennschalter „EIN“.

1.16 IED Feldeinheit-1: Keine Prozessausgabe Trennschalter „Aus“





91/125


Stellungsrückmeldung „Aus“ Stellungsrückmeldung (off) Stellungsrückmeldung „Aus“ an die

Steuerung CSWI (IEC 61131)

IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - verarbeitet die Stellungsrückmeldung „Aus“

1.18 IED Feldeinheit-1: Keine Stellungsrückmeldung „EIN“

IED Feldeinheit-1 CSWI: Befehlslaufzeit()















1 aus n 1 aus n Reservierung „Aus“ an IED Feldeinheit-2..nn


Tabelle 34 Ablauf SBO der Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe


92/125

Abbildung 33 Prüfablauf der SBO Steuerungsfunktion: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 SBO-Steuerbefehl Test CSWI (Beh=on) mit Prozessausgabe

«LogicalNode»

CSWI

«LogicalNode»

GAPC

«LogicalNode»

CSWI nn


XSWI


{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}

Feldeinheit-2.. nn

{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}{Beh=on}

Prozess (BF_EIN)Prozess (BF_EIN)

Prozess (RM_EIN)Prozess (RM_EIN)

seq Normal-Modus

1.01.1

1.2


1.3 [{ q=normal }]:



1.4 [{ q=normal }]:



1.6 [{Test=false}]:



1.7 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stSeld,1)

1 aus n Freigabe

1.8 [{ q=normal }]:


1 aus n Sperre

1.9 [{ q=normal}]:




1 aus n Freigabe

1.12 [{ q=normal }]:



«IEC 61131»

1.141.15 Oper_rsp+()

1.16

1.17 Stellungsrückmeldung(on)

«IEC 61131»

1.18 Report_req(CSWI.Pos.stVal,on)

1.19 CMDTerm_req+()



1.21 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stSeld,0)


1.22 [{ q=normal }]:



93/125



„Normalbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-1 im Test-Modus. - Steuerung CSWI (Beh=on) - Trennschalter XSWI (on)



„Normalbetrieb“ ein. IED Zentrale Verriegelungslogik im Test-Modus: - 1 aus n Funktion GAPC (Beh=on)


IED Feldeinheit-2..nn: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-2..nn im Test-Modus. - Steuerung CSWI (Beh=on)



1 aus n 1 aus n Reservierung „Aus“ an IED Feldeinheit-1






1.5 IED Feldleitgerät-1: Normal/Test-Modus IED Prüfgerät: Test IED Feldleitgerät-2: Test-Modus IED Zentrale Verriegelungslogik: Test-Modus
































94/125


Steuerbefehl IED Feldeinheit-1: Prozess(BF_EIN)

Befehlsausgabe an Trennschalter. Prozess Trennschalter Ein

1.15 IED Feldeinheit-1: Prozessausgabe Trennschalter „Ein“


Operate-Bestätigung an IED Prüfgerät IED Prüfgerät - verarbeitet die Operate-Bestätigung


Prozess(RM_EIN) Stellungsrückmeldung „Ein“ an IED Feldeinheit-1

IED Feldeinheit-1: Steuerung XSWI - verarbeitet die Stellungsrückmeldung „EIN“


Stellungsrückmeldung (on) Stellungsrückmeldung „Ein“ an die Steuerung CSWI (IEC 61131)



IED Feldeinheit-1 CSWI: Report_req(CSWI.Pos.stVal,on)

Stellungsrückmeldung an IED Prüfgerät IED Prüfgerät - verarbeitet die Stellungsrückmeldung



Steuerbefehl-Ende an IED Prüfgerät IED Prüfgerät - verarbeitet die Meldung

1.20 IED Prüfgerät Steuerbefehl beendet











Tabelle 35 Ablauf der SBO Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Prozessausgabe


95/125

5.2 SBO Steuerungsfunktion mit 1 aus n Überprüfung mit Prozessbus


Die folgenden Prüfkonzepte der SBO Steuerungsfunktion basieren auf der zentralen „1 aus n“-Überprüfung in dezidierter Feldeinheit mit Prozessbus. Im Datenmodell der zentralen Feldeinheit ist für die „1 aus n“- Überprüfungsinformation das Datenattribut GAPC2.SPCSO1.stVal vorgesehen. Die eigentliche Freigabeinformation („1 aus n“- Sperre bzw. –Freigabe) wird in der jeweiligen Feldeinheit anhand der zentralen „1 aus n“- Überprüfungsinformation (GAPC2.SPCSO1.stVal) und dem aktuellen Zustand der jeweiligen Feldeinheit gebildet. Auf Grund der einzelnen zentralen „1 aus n“- Überprüfungsinformation (GAPC2.SPCSO1.stVal) sind im Falle von Anlagenanpassungen (Felderweiterung / -rückbau) keine Anpassungen im Datenmodell der zentralen Feldeinheit notwendig, lediglich die Eingangsinformationen (Subscriber) der zentralen Feldeinheit sind hierbei anzupassen.


96/125


Abbildung 34 Ablauf der SBO Steuerungsfunktion mit „1 aus n“ Überprüfung mit Prozessbus

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 SBO-Steuerbefehl

«LogicalNode»

CSWI

«LogicalNode»

ITCI

«LogicalNode»

GAPC

«LogicalNode»

CSWI nn

«LogicalNode»

XCBR


{Beh=on} {Beh=on}

Feldeinheit-2..nn

{Beh=on}

Prozess(BF_Ein)Prozess(BF_Ein)

Prozess(RM_Ein)Prozess(RM_Ein)

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}

{Beh=on}

Feldeinheit-LS-1

1.01.1

1.21.3

1.4 [{Test=false}]:



1.5 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stSeld,1)

1 aus n Freigabe

1.6 [{ q=normal }]:


1 aus n Sperre

1.7 [{ q=normal }]:


1.8 SelVal_rsp+()

1.9 [{Test=false}]:


1 aus n Freigabe

1.10 [{ q=normal }]:


Steuerbefehl

1.11 [{ q=normal }]:

GOOSE(OpCls.general,true)

1.12

«IEC 61131»

1.13 Oper_rsp+()1.14

«IEC 61131»

Stellungsrückmeldung

1.15 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stVal,on)

1.16 [{ q=normal }]:

Report_req(CSWI.Pos.stVal,on)

1.17 CMDTerm_req+()


1.18 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stSeld,0)


1.19 GOOSE(GAPC2.SPCSO1.stVal,0)


97/125



„Normalbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-1 im Normal-Modus. - Steuerung CSWI (Beh=on)


IED Feldeinheit-LS-1: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-LS-1 im Normal-Modus. - Leistungschalter XCBR (Beh=on)



„Normalbetrieb“ ein. IED Zentrale Verriegelungslogik im Normal-Modus: - 1 aus n Funktion GAPC (Beh=on)





IED Stationseinheit ITCI: SelVal_req(Pos.ctVal)
















Select-Bestätigung an IED Stationseinheit IED Stationseinheit - verarbeitet die Select-Bestätigung








IED Feldeinheit-1 CSWI: GOOSE(OpCls.general,true)

Steuerbefehl an IED Feldeinheit-LS-1 IED Feldeinheit-LS-1: Leistungsschalter XCBR - verarbeitet den Steuerbefehl

1.12 IED Feldeinheit-LS-1: Steuerbefehl

IED Feldeinheit-1: Prozess(BF_EIN)

Befehlsausgabe an Leistungsschalter. Prozess Leistungsschalter „Ein“

1.13 IED Feldeinheit-1: Steuerbefehl an IED Feldeinheit-LS-1


Operate-Bestätigung an IED Stationseinheit

IED Stationseinheit - verarbeitet die Operate-Bestätigung


Prozess(RM_EIN) Stellungsrückmeldung „Ein“ an IED Feldeinheit-LS-1

IED Feldeinheit-LS-1: Steuerung XCBR - verarbeitet die Stellungsrückmeldung „EIN“


98/125

Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.15 IED Feldeinheit-LS-1:

Stellungsrückmeldung „EIN“ IED Feldeinheit-LS-1: GOOSE(Pos.stVal,on)

Stellungsrückmeldung „Ein“ an IED Feldeinheit-1



IED Feldeinheit-1 CSWI: Report_req(CSWI.Pos.stVal,on)

Stellungsrückmeldung an IED Stationseinheit

IED Stationseinheit - verarbeitet die Stellungsrückmeldung



Steuerbefehl-Beendigung an IED Stationseinheit

IED Stationseinheit - verarbeitet die Meldung





1.19 IED Zentrale Verriegelungslogik: 1 aus n Reservierung „Aus“ IED-Feldeinheit-2..nn: - Befehlssperre „Ein“


1 aus n Reservierung „Aus“ an IED-Feldeinheit-2..nn

IED-Feldeinheit-2..nn: Steuerung CSWI - Befehlssperre „Aus“

Tabelle 36 Ablauf der SBO Steuerungsfunktion mit „1 aus n“ Überprüfung mit Prozessbus


99/125


Abbildung 35 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen Prüfung SBO Steuerungsfunktion mit 1 aus n Überprüfung mit Prozessbus

cmp Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen im Systemanwendungsfall "SBO Steuerungsmodell"

IEC61850

«IED»

Stationseinheit

IEC61850

IEC61850

«IED»

Zentrale Verriegelungslogik

IEC61850

IEC61850

IEC61850

IEC61850

«IED»

Feldeinheit-1

IEC61850

IEC61850

IEC61850

IEC61850

«IED»

Prüfgerät

IEC61850

IEC61850

IEC61850

«IED»

Feldeinheit-2..nnIEC61850

IEC61850

IEC61850

SPS

«IED»

Feldeinheit-LS-1

IEC61850

SPS

MMS

GOOSE

MMS

MMS

GOOSE

GOOSE

GOOSE

GOOSE

GOOSE

Prozess

Steuerbefehl,



SelectWithValue,

Operate, Report,

CommandTermination


SelectWithValue,

Operate, Report,

CommandTermination


100/125

Abbildung 36 Prüfablauf der SBO Steuerungsfunktion: Gesamtsystem im Test-Modus mit Blockierung der Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 SBO-Steuerbefehl Test CSWI1..nn GAPC(Beh=Test)

«LogicalNode»

CSWI

«LogicalNode»

GAPC

«LogicalNode»

CSWI nn

ITCI «LogicalNode»

XCBR


{Beh=test}{Beh=test}

{Beh=test}

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

Feldeinheit- 2 .. nn

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

{Beh=test/blocked}

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

{Beh=test}

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

Feldeinheit-LS-1

1.01.1

1.21.3


1.4 [{ q=test }]:



1.5 [{ q=test }]:



1.7 [{Test=true}]:



1.8 [{ q=test }]:

GOOSE(Pos.stSeld,1)

1 aus n Freigabe

1.9 [{ q=test }]:


1 aus n Sperre

1.10 [{ q=test }]:


1.12 [{Test=true}]:


1 aus n Freigabe

1.13 [{ q=test }]:


Steuerbefehl

1.14 [{ q=test }]:


Operate empfangen

1.15 [{ q=normal}]:

Report(CSWI.Pos.opRcvd, true)

1.16

Prozessausgabe



1.18 [{ q=normal}]:

GOOSE(Pos.stVal,off)

1.19

Befehlslaufzeit() :

tmax+nn1.20 CMDTerm_req-()



1.22 [{ q=test }]:

GOOSE(Pos.stSeld,0)


1.23 [{ q=test }]:



101/125



„Testbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-1 im Test-Modus. - Steuerung CSWI (Beh=test)


IED Feldeinheit-LS-1: Prüfschalter Test-Modus

„Testbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-LS-1 im Test-Modus. - Trennschalter XCBR (Beh=test/blocked)


IED Zentrale Verriegelungslogik: Prüfschalter Test-Modus

„Testbetrieb“ ein. IED Zentrale Verriegelungslogik im Test-Modus: - 1 aus n Funktion GAPC (Beh=test)



„Testbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-2..nn im Test-Modus. - Steuerung CSWI (Beh=test)

Tabelle 37 Vorbereitung SBO Steuerungsfunktionprüfung: Gesamtsystem im Test-Modus mit Blockierung der Prozessausgabe


102/125









1.6 IED Feldleitgerät-1: Test-Modus IED Prüfgerät: Test IED Feldleitgerät-2..nn: Test-Modus IED Zentrale Verriegelungslogik: Test-Modus IED Feldleitgerät-LS-1: Test-Modus













1.10 IED Zentrale Verriegelungslogik: 1 aus n Freigabe an IED Feldeinheit-1


1 aus n Sperre an IED Feldeinheit-2..nn IED Feldeinheit-2..nn: Steuerung CSWI - verarbeitet die 1 aus n Befehlssperre - Befehlssperre „Ein“



Select-Bestätigung an IED Stationseinheit IED Prüfgerät - verarbeitet die Select-Bestätigung










1.15 IED Feldeinheit-LS-1: Steuerbefehl „EIN“

IED Feldeinheit-LS-1 XCBR: Report (CSWI.Pos.opRcvd,true)

Meldung „Operate empfangen“ an IED Prüfgerät

IED Prüfgerät - verarbeitet die Meldung „Operate empfangen“


IED Feldeinheit-LS-1 XCBR: Prozessausgabe blockieren


Kein Leistungsschalter „EIN“.

1.17 IED Feldeinheit-1: Keine Prozessausgabe Leistungsschalter „Aus“





103/125


Stellungsrückmeldung „AUS“ IED Feldeinheit-LS-1: GOOSE(Pos.stVal,off)

Stellungsrückmeldung „AUS“ an IED Feldeinheit-1

IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - verarbeitet die Stellungsrückmeldung „AUS“



















Tabelle 38 Ablauf SBO der Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Test-Modus mit Blockierung der Prozessausgabe


104/125

Abbildung 37 Prüfablauf der SBO Steuerungsfunktion: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 SBO-Steuerbefehl Test CSWI (Beh=on)

«LogicalNode»

CSWI

«LogicalNode»

GAPC

«LogicalNode»

CSWI nn

Prüfgerät IEC 61850 «LogicalNode»

XCBR


{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}

Feldeinheit-2.. nn

«Prüfschalter»

Normal/Test-Modus

«Prüfschalter»

Normal/Test-Modus

{Beh=test/blocked}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}

{Beh=on}

Feldeinheit-LS-1

1.01.1

1.21.3


1.4 [{ q=normal }]:



1.5 [{ q=normal }]:



1.7 [{Test=false}]:



1.8 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stSeld,1)

1 aus n Freigabe

1.9 [{ q=normal }]:


1 aus n Sperre

1.10 [{ q=normal}]:




1 aus n Freigabe

1.13 [{ q=normal }]:


Steuerbefehl

1.14 [{ q=normal}]:


Operate empfangen

1.15 [{ q=normal}]:


1.16 Prozessausgabe



1.18 [{ q=normal}]:

GOOSE(Pos.stVal,off)

1.19

Befehlslaufzeit()

:tmax+nn

1.20 CMDTerm_req-()



1.22 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stSeld,0)


1.23 [{ q=normal }]:



105/125





IED Feldeinheit-LS-1: Prüfschalter Normal/Test-Modus

„Normal/Testbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-LS-1 im Normal/Test-Modus. - Leistungsschalter XCBR (Beh=test/blocked)



„ Normalbetrieb“ ein. IED Zentrale Verriegelungslogik im Normal-Modus: - 1 aus n Funktion GAPC (Beh=on)




Tabelle 39 Vorbereitung SBO Steuerungsfunktionprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe


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1.6 IED Feldleitgerät-1: Normal-Modus IED Feldleitgerät-LS-1: Normal/Test-Modus IED Prüfgerät: Normal-Modus IED Zentrale Verriegelungslogik: Normal-Modus IED Feldleitgerät-2: Normal-Modus

































IED Feldeinheit-LS-1 XCBR: Prozessausgabe blockieren


Kein Leistungsschalter „EIN“.






107/125


Stellungsrückmeldung „AUS“ IED Feldeinheit-LS-1: GOOSE(Pos.stVal,off)

Stellungsrückmeldung „AUS“ an IED Feldeinheit-1

IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - verarbeitet die Stellungsrückmeldung „AUS“



















Tabelle 40 Ablauf SBO der Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe


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Abbildung 38 Prüfablauf der SBO Steuerungsfunktion: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Prozessausgabe

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 SBO-Steuerbefehl Test CSWI (Beh=on) mit Prozessausgabe

«LogicalNode»

CSWI

«LogicalNode»

GAPC

«LogicalNode»

CSWI nn

Prüfgerät IEC 61850 «LogicalNode»

XCBR


{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}

Feldeinheit-2.. nn

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»


Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}

{Beh=on}

Feldeinheit-LS-1

{Beh=on}

Prozess (BF_EIN)Prozess (BF_EIN)

Prozess (RM_EIN)Prozess (RM_EIN)

1.01.1

1.21.3


1.4 [{ q=normal }]:



1.5 [{ q=normal }]:



1.7 [{Test=false}]:



1.8 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stSeld,1)

1 aus n Freigabe

1.9 [{ q=normal }]:


1 aus n Sperre

1.10 [{ q=normal}]:




1 aus n Freigabe

1.13 [{ q=normal }]:


Steuerbefehl

1.14 [{ q=normal}]:


Operate empfangen

1.15 [{ q=normal}]:


1.161.17 Oper_rsp+()

1.18


1.19 [{ q=normal}]:

GOOSE(Pos.stVal,on)1.20 CMDTerm_req+()



1.22 [{ q=normal }]:

GOOSE(Pos.stSeld,0)


1.23 [{ q=normal }]:



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IED Feldeinheit-LS-1: Prüfschalter Normal/Test-Modus

„Normal/Testbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-LS-1 im Normal/Test-Modus. - Leistungsschalter XCBR (Beh=test/blocked)



„ Normalbetrieb“ ein. IED Zentrale Verriegelungslogik im Normal-Modus: - 1 aus n Funktion GAPC (Beh=on)




Tabelle 41 Vorbereitung SBO Steuerungsfunktionprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Blockierung der Prozessausgabe


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1.6 IED Feldleitgerät-1: Normal-Modus IED Feldleitgerät-LS-1: Normal/Test-Modus IED Prüfgerät: Normal-Modus IED Zentrale Verriegelungslogik: Normal-Modus IED Feldleitgerät-2: Normal-Modus

































IED Feldeinheit-LS-1: Prozess(BF_EIN)

Befehlsausgabe an Leistungsschalter. Prozess Leistungsschalter Ein






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Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.18 Prozess:

Stellungsrückmeldung Prozess(RM_EIN) Stellungsrückmeldung „Ein“ an IED

Feldeinheit-LS-1 IED Feldeinheit-LS-1: Leistungsschalter XCBR - verarbeitet die Stellungsrückmeldung „EIN“

1.19 IED Feldeinheit-LS-1: Stellungsrückmeldung „EIN“

IED Feldeinheit-LS-1: GOOSE(Pos.stVal,on)

Stellungsrückmeldung „EIN“ an IED Feldeinheit-1





IED Prüfgerät - verarbeitet die Meldung












Tabelle 42 Ablauf SBO der Steuerungsfunktionsprüfung: Gesamtsystem im Betriebsmodus mit Prozessausgabe


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5.3 Zentrale Anlagenverriegelung mit Prozessbus


Bei der Anlagenverriegelung erfolgt die Bildung von feldübergreifenden Freigaben bzw. Sperren der einzelnen Schaltgeräteverriegelungen in der übergreifenden Funktion der Zentraleinheit. Jede Feldeinheit sendet daher alle aktuellen Schalterrückmeldungen zur Zentraleinheit. Dort werden laufend die Freigaben bzw. Sperren für die Verriegelungen gebildet und an die Feldeinheiten gesendet. Mit diesem Konzept wird sichergestellt, dass zu jedem Zeitpunkt alle Verriegelungsfreigaben bzw. Sperren in allen Feldeinheiten aktuell sind. In den einzelnen Feldeinheiten selbst erfolgt die feldspezifische Verriegelung in Abhängigkeit der lokalen Verriegelungsbedingungen und der Freigaben bzw. Sperren aus der Zentraleinheit. Die nachfolgenden UML-Diagramme stellen zunächst den Normalablauf und anschließend die Prüfung der feldübergreifenden Freigaben bzw. Sperren mit folgenden unterschiedlichen normativen Möglichkeiten dar:

Simulation der Freigaben Anlagenverriegelung in Zentraleinheit mit Prozessbus

Umschaltung externe Testreferenzen der Freigaben Anlagenverriegelung in Zentraleinheit mit Prozessbus

Umschaltung interne Testreferenzen der Freigaben Anlagenverriegelung in Zentraleinheit mit Prozessbus


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Abbildung 39 Zentrale Anlagenverriegelung mit Prozessbus

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 Verriegelung-Freigabe

«LogicalNode»

CILO nn

«LogicalNod...

ZAF_CILO nn

«LogicalNod...

CSWI nn

Zentraleinheit

{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

Feldeinheit-1

{Beh=on}«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=on}

seq Normal-Modus

{EnaCls=true}

{EnaCls=false}

1.01.1

Übergreifende Freigabe Aus


GOOSE(CILO.EnaCls.stVal, false)

1.3 Feld Freigabe(Close, false)

«IEC61131»

Übergreifende Freigabe Ein


GOOSE(CILO.EnaCls.stVal, true)

1.5 Feld Freigabe(Close, true)

«IEC61131»


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IED Zentraleinheit: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Zentraleinheit im Normal-Modus. - Übergreifende Verriegelung ZAF_CILO (Beh=on)


IED Feldeinheit- 1: Prüfschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-1 im Normal-Modus. - Feld Verriegelung CILO (Beh=on) - Steuerung CSWI (Beh=on)

1.2 IED Zentraleinheit: Übergreifende Freigabe „Aus“

IED Zentraleinheit ZAF_CILO: GOOSE(CILO.EnaCls.stVal, false)

Übergreifende Freigabe Aus an IED Feldeinheit-1

IED Feldeinheit-1 Verriegelungslogik: Feld Verriegelung CILO - Freigabe „Aus“

1.3 IED Feldeinheit-1 Feld Verriegelung „Aus“

IED Feldeinheit-1 CILO: Feld Freigabe(Close,false)

Feldsperre an die Steuerung CSWI (IEC 61131)

IED Feldeinheit-1 Steuerung: Steuerung CSWI: - Sperre „Ein“

1.4 IED Zentraleinheit: Übergreifende Freigabe „Ein“

IED Zentraleinheit ZAF_CILO: GOOSE(CILO.EnaCls.stVal, true)

Übergreifende Freigabe Ein an IED Feldeinheit-1

IED Feldeinheit-1 Verriegelungslogik: Feld Verriegelung CILO - Freigabe „Ein“

1.5 IED Feldeinheit-1 Feld Verriegelung „Ein“

IED Feldeinheit-1 CILO: Feld Freigabe(Close,true)

Feldfreigabe an die Steuerung CSWI (IEC 61131)

IED Feldeinheit-1 Steuerung: Steuerung CSWI: - Freigabe „Ein“

Tabelle 43 Ablauf zentrale Anlagenverriegelung mit Prozessbus


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Abbildung 40 Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen zentrale Anlagenverrriegelung mit Prozessbus

cmp Komponenten mit logischen Verbindungen und Schnittstellen im Systemanwendungsfall " zentrale Anlagenv errriegelung

IEC61850

«IED»

Stationseinheit

IEC61850

IEC61850IEC61850

IEC61850

«IED»

Feldeinheit-1

IEC61850IEC61850

IEC61850

IEC61850

«IED»

Prüfgerät

IEC61850

IEC61850

«IED»

Zentraleinheit

IEC61850

MMS

MMS

GOOSE/MMS

GOOSE

GOOSE

GOOSE

Freigaben

Freigaben

Steuerung,Meldungen


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Abbildung 41 Prüfablauf Simulation der Freigaben Anlagenverriegelung in Zentraleinheit mit Prozessbus

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 Verriegelung-Freigabe mit externen Simulation

«LogicalNode»

CILO nn

«LogicalNod...

ZAF_CILO nn

«LogicalNod...

ZAF_CILO nn

«LogicalNod...

CSWI nn

Zentraleinheit

{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

Feldeinheit-1

{Beh=on}{Beh=test}

Prüfgerät

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=test,

LPHD.Sim=true}

{Beh=test,

LPHD.Sim=false}

{Beh=on}

{Verarbeitung

[GOOSE.sim=false]}

{Verarbeitung

[GOOSE.sim=true]}

seq Normal-Modus

«Prüfschalter»


«Prüfschalter»

Test/Simulation-Modus seq Test/Simulation-Modus

{EnaCls=false}

{EnaCls=true}

{EnaCls=false}

«Pre-condition»

{Subscriber kennt die DataSet-Struktur}

1.0

1.1





«IEC61131»


1.4 [{sim=true, q=normal}]:


1.5




GOOSE(CILO.stVal, false)



GOOSE(CILO.EnaCls.stVal, true)





«IEC61131»1.11 GetDataValue(CILO.EnaCls, true)

«Service»



117/125















1.4 IED Prüfgerät: Übergreifende Freigabe „Aus“

IED Prüfgerät ZAF_CILO: GOOSE(CILO.EnaCls.stVal, false)


IED Feldeinheit-1 Verriegelungslogik: Feld Verriegelung CILO - Keine Verarbeitung der Freigabemeldung

Tabelle 44 Vorbereitung zentrale Anlagenverriegelungsprüfung mit externen Simulation mit Prozessbus


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Nr. Vorbedingung Aktion Beschreibung Ergebnis 1.5 Übergreifende Freigabe „Aus“ IED Feldeinheit-1: Prüfschalter

Test/Simulation-Modus „Test/Simulationbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-1 im Test/Simulation-Modus:

- Feld Verriegelung CILO (Beh=test, LPHD.Sim=true) - Steuerung CSWI (Beh=test, LPHD.Sim=true)

1.6 IED Feldeinheit-1: Test/Simulation-Modus IED Prüfgerät: Test-Modus IED Zentraleinheit-2: Normal-Modus


Prüfablauf wird gestartet. IED Prüfgerät: Übergreifende Freigabe aktiviert.



Übergreifende Freigabe an IED Feldeinheit-1 (false)


1.8 IED Prüfgerät: Übergreifende Freigabe „Ein“

IED Prüfgerät ZAF_CILO: GOOSE(CILO.EnaCls.stVal, true)

Übergreifende Freigabe an IED Feldeinheit-1 (true)

IED Feldeinheit-1 Verriegelungslogik: Feld Verriegelung CILO - Umschaltung der Verarbeitung GOOSE.sim=true - verarbeitet die Freigabemeldung - Freigabe „Ein“




IED Feldeinheit-1 Verriegelungslogik: Feld Verriegelung CILO - keine Verarbeitung der Freigabemeldung






IED Prüfgerät: GetDataValue(CILO.EnaCls,true)

Prüfung Feld Verriegelung CILO.EnaCls=true

Feld Verriegelung CILO - Freigabe „Ein“

1.12 IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - Feld Freigabe „Ein“



Tabelle 45 Ablauf zentrale Anlagenverriegelungsprüfung mit externen Simulation mit Prozessbus


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Abbildung 42 Prüfablauf Umschaltung externe Testreferenzen der Freigaben Anlagenverriegelung in Zentraleinheit mit Prozessbus

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 Verriegelung-Freigabe mit externen Test-Referenz

«LogicalNode»

CILO nn

«LogicalNod...

ZAF_CILO nn

«LogicalNod...

GGIO1

«LogicalNod...

CSWI nn

seq Test-Modus

Zentraleinheit

{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

Feldeinheit-1

{Beh=on}

{Beh=test}

{InRef1.setSrcRef=CILO...stVal, InRef1.setScrCB=GCB1, InRef1.

setTstRef=GGIO1.Ind1.stVal, InRef1.setTstCB=TestGCB1,

InRef1.tstEna=true}

Prüfgerät

{InRef1.setSrcRef=CILO...stVal,InRef1.setScrCB=GCB1, InRef1.

setTstRef=...., InRef1.setTstCB=..., tstEna=false}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

{Beh=test,

LPHD.Sim=false}

{Beh=on}

{Beh=test,

LPHD.Sim=false}

seq Normal-Modus

{EnaCls=true}«Pre-condition»

{Subscriber kennt die DataSet-Struktur}

{EnaCls=false}

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

1.01.1

1.2





«IEC61131»Übergreifende Freigabe Aus


GOOSE(GGIO.Ind1.stVal=false)


1.7 SetDataValue(InRef1.setTstRef=GGIO1.Ind1.stVal)

«Service»1.8 SetDataValue(InRef1.setTstCB=TestGCB1)

«Service»1.9 SetDataValue(InRef1.tstEna=true)

«Service»






GOOSE(GGIO.Ind1.stVal=true)


«IEC61131»

1.13 GetDataValue(CILO.EnaCls, true)

«Service»

1.14 Ende

Prüfung()


120/125







Tabelle 46 Vorbereitung zentrale Anlagenverriegelungsprüfung mit externen Testreferenzen mit Prozessbus


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Test -Modus „Testbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-1 im Test -Modus:

- Feld Verriegelung CILO (Beh=test, LPHD.Sim=false) - Steuerung CSWI (Beh=test, LPHD.Sim=false)









1.5 IED Prüfgerät: Übergreifende Freigabe „Aus“

IED Prüfgerät GGIO: GOOSE(GGIO.Ind1.stVal=false)



1.6 IED Feldeinheit-1: Test -Modus IED Prüfgerät: Test-Modus IED Zentraleinheit-2: Normal-Modus


Prüfablauf wird gestartet. IED Prüfgerät: Übergreifende Freigabe aktiviert.


IED Prüfgerät GGIO: SetDataValue (InRef1.setTstRef=GGIO1.Ind1.stVal)

GGIO Test-Objektreferenz festlegen IED Feldeinheit-1: Verriegelung CILO - Test-Objektreferenz = Prüfgerät.GGIO1.Ind1.stVal


IED Prüfgerät GGIO: SetDataValue (InRef1.setTstCB=TestGCB1)

GGIO Test-Control-Block festlegen IED Feldeinheit-1: Verriegelung CILO - Test-Control-Block = Prüfgerät.TestGCB1


IED Prüfgerät GGIO: SetDataValue(InRef1.tstEna=true)

GGIO Testreferenzen freigeben IED Feldeinheit-1: Verriegelung CILO - externe Testdaten werden verarbeitet

1.10 IED Feldeinheit-1: - externe Daten sind aktiviert


Übergreifende Freigabe an IED Feldeinheit-1 (false)


1.11 IED Prüfgerät: Übergreifende Freigabe „Ein“

IED Prüfgerät GGIO: GOOSE(GGIO.Ind1.stVal=true)








IED Prüfgerät: GetDataValue(CILO.EnaCls,true)

Prüfung Feld Verriegelung CILO.EnaCls=true

Feld Verriegelung CILO - Freigabe „Ein“

1.12 IED Feldeinheit-1: Steuerung CSWI - Feld Freigabe „Ein“



Tabelle 47 Ablauf zentrale Anlagenverriegelungsprüfung mit externen Testreferenzen mit Prozessbus


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Abbildung 43 Prüfablauf Umschaltung interne Testreferenzen der Freigaben Anlagenverriegelung in Zentraleinheit mit Prozessbus

sd [Sequenzdiagramm] IEC 61850 Verriegelung-Freigabe mit internen Test-Referenz

«LogicalNode»

CILO nn

«LogicalNod...

GGIO1

«LogicalNod...

ZAF_CILO nn

«LogicalNode»

CSWI nn

seq Test-Modus

Zentraleinheit

{Beh=on}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

Feldeinheit-1

{Beh=on}

{Beh=test}

{setSrcRef=CILO...stVal,

setTstRef=GGIO.Ind1.stv al,

tstEna=false}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Testschalter»

Test-Modus

«Testschalter»

Test-Modus

{InRef1.setSrcRef=CILO...stVal, InRef1.setScrCB=GCB1, InRef1.

setTstRef=GGIO.Ind1.stv al, InRef1.setTstCB=0, InRef1.tstEna=true}

{Beh=test} {Beh=test}

{Beh=on,

LPHD.Sim=false}

«Prüfschalter»

Normal-Modus

«Prüfschalter»

Normal-Modusseq Normal-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

«Prüfschalter»

Test-Modus

{EnaCls=false}

{EnaCls=true}

{Beh=test}

1.01.1

1.2

«Testschalter»

1.3





«IEC61131»

Feld Freigabe Ein

1.6 Ind1.stVal=true()

1.7

Feld Freigabe

1.8 Ind1.stVal=true()




GOOSE(CILO.stVal, true))


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IED Feldeinheit- 1: Testschalter Normal-Modus

„Normalbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-1 im Normal-Modus. Test-Objektreferenz deaktiviert (tstEna=false)

Tabelle 48 Vorbereitung zentrale Anlagenverriegelungsprüfung mit internen Testreferenzen mit Prozessbus


Test -Modus „Testbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-1 im Test -Modus:

- Feld Verriegelung CILO (Beh=test) - Steuerung CSWI (Beh=test)









1.6 IED Feldeinheit-1: Übergreifende Freigabe „Aus“

IED Feldeinheit GGIO: Feld Freigabe (GGIO.Ind1.stVal=false)

Übergreifende Freigabe Aus an die Feld Verriegelung CILO (IEC 61131)



IED Feldeinheit- 1: Testschalter Test-Modus

„Testbetrieb“ ein. IED Feldeinheit-1 im Test-Modus. Test-Objektreferenz aktiviert (tstEna=true)

1.8 IED Feldeinheit-1: - internen Testdaten sind aktiviert

IED Feldeinheit GGIO: Feld Freigabe (Ind1.stVal=true)








IED Zentraleinheit ZAF_CILO: GOOSE(CILO.EnaCls.stVal, true)

Übergreifende Freigabe Ein an IED Feldeinheit-1


Tabelle 49 Ablauf zentrale Anlagenverriegelungsprüfung mit externe Testreferenzen mit Prozessbus


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6 Ausblick

Dieses Dokument als Beitrag für die internationale Normung wird weiter entwickelt und kann um ergänzende Aspekte erweitert werden. Entwicklungen des Standards wie technische Entwicklungen sind dabei zu berücksichtigen. Die Verifikation des Konzeptes mit dem aktuellen Gerätestand wie auch mit entsprechenden Weiterentwicklungen ist möglich und notwendig. Für Rückmeldungen und den Austausch von Erfahrungen sind die Autoren dankbar. Eine kritische Betrachtung der Anwendung dieses Dokumentes ist entsprechend vorgesehen.


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7 Literatur

[1] FNN-Empfehlung „IEC 61850 aus Anwendersicht“, 2012

Documents

IEC 61850 Functional Testing - dke.de€¦ · IEC 61850 Functional Testing – Prüfansätze und ihre Anwendung DKE/AK 952.0.10 Testing Gruppe