RT23 | Inbetriebnahme eines Testumfelds für elektrische Umspannwerke und Stromnetze mit IEDs und Cyber-Grid Guard

Umspannwerke von Stromversorgungsunternehmen sind mit intelligenten elektronischen Geräten (IEDs) wie Schutzrelais, Leistungsmessgeräten und Kommunikationsschaltern ausgestattet. Ingenieur:innen en in Umspannwerken nehmen diese IEDs in Betrieb, um die geeigneten Messungen für Überwachungs-, Steuerungs-, Netzschutz- und Kommunikationsanwendungen zu ermitteln. Wie bei realen Umspannwerken müssen auch komplexe elektrische Umspannwerk-Netz-Testumgebungen (ESGTs) hinsichtlich der Messung von Strom- und Spannungssignalen in Überwachungs-, Netzschutz-, Steuerungs- (Synchro-Check) und Kommunikationsanwendungen bewertet werden, bei denen nur geringe prozentuale Messfehler zulässig sind. Bei der Einrichtung eines ESGT mit Echtzeit-Simulatoren und IEDs im Regelkreis müssen Schutzrelais, Leistungsmesser und Kommunikationsgeräte vor der Durchführung von Experimenten in Betrieb genommen werden. In dieser Studie wurde ein ESGT mit IEDs und einem „Cyber-Grid Guard“-System entwickelt, bewertet und in Betrieb genommen. Die Inbetriebnahme- und Problemlösungsaufgaben des Testbeds werden beschrieben, um eine Methode mit Flussdiagrammen zur Bewertung möglicher Fehlerbehebungsmaßnahmen in ESGTs zu definieren. Diese neuartige Methode basierte auf dem Vergleich der Simulationen mit den IED-Messungen hinsichtlich der Phasenstrom- und Spannungsamplituden, der dreiphasigen Phasordiagramme, der Schalterzustände, der Schutzrelaiszeiten mit Selektivitätskoordination bei elektrischen Fehlern, der Kommunikationsdatenpunkte und der Zeitstempelquellen.