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Antwort: Nichts! Denn wenn wir bei KoCoS von GOOSE reden, meinen wir meistens nicht das Tier sondern ein Netzwerkprotokoll in der Schutztechnik. Weitere Antworten auf die Frage, worum es sich bei GOOSE handelt und welche Rolle das neueste ARTES-Update in diesem Zusammenhang spielt, gibt es hier.

In der Norm IEC 61850 der International Electrotechnical Commission (IEC) wird unter anderem ein allgemeines Übertragungsprotokoll für die Schutz- und Leittechnik in elektrischen Schaltanlagen der Mittel- und Hochspannungstechnik (Stationsautomatisierung) beschrieben. Ein Thema dieser Normreihe sind die „Generic Object Oriented Substation Events“, kurzgesagt GOOSE-Meldungen.

Aber welche Bedeutung haben diese GOOSE-Meldungen in einer Schaltanlage?
Einfach ausgedrückt werden mit GOOSE-Meldungen Informationen wie Statusmeldungen oder Anregesignale zwischen den IEDs (Intelligent Electronic Devices) der Anlage ausgetauscht. Die Verteilung dieser Informationen erfolgt als Ethernet-Paket über den Prozessbus der Schaltanlage.

Mit einem in den nächsten Tagen folgenden Update können auch die Prüfsysteme der 4. ARTES-Generation in eine entsprechende Umgebung eingebunden werden, um diese Signale auszuwerten. Dank des leistungsstarken Signalprozessors dieser Prüfsysteme können sie direkt mit dem Prozessbus verbunden werden, sodass die Auswertung der GOOSE-Meldungen in Echtzeit erfolgen kann.

Da in einem Netzwerk eine Vielzahl von GOOSE-Meldungen vorhanden sein kann, für die Schutzprüfung aber nur die Informationen einzelner von Interesse sind, muss der exakte Aufbau der benötigen GOOSE-Meldung bekannt sein. Zur korrekten Parametrierung der ARTES Prüfsysteme wird dazu eine relaisspezifische Konfigurationsdatei benötigt. Diese Datei enthält alle Informationen bzgl. des Aufbaus der GOOSE-Meldung und dessen Inhalt. Mit der ARTES 5-Software wird die Konfigurationsdatei analysiert und es kann das gewünschte Signal gewählt werden.  

Nachdem die entsprechende Parametrierung durchgeführt ist, kann eine GOOSE-Meldung die gleichen Funktionen übernehmen wie die bisher verwendeten Hardwareeingänge der ARTES Prüfsysteme.

Noch Fragen? Dann gerne über die Kommentarfunktion hier im Blog oder per Mail an bfleuth(at)kocos.com

ACI-Codecs selbst erstellen….

Selbst ist der Mann und der Prüftechniker sowieso. Es dem Anwender zu ermöglichen, eigene Codecs für seine Belange selbst zu erstellen, war eine Anforderung, die wir an unsere neueste ARTES-Innovation gestellt haben. Die erforderlichen grundlegenden Kenntnisse der Programmentwicklung, insbesondere beim Verarbeiten von Dateien, sind bereits bei vielen Anwendern vorhanden. Viel mehr braucht es nicht! 

…oder vom Spezialisten erstellen lassen

Sollten nun die vorausgesetzten Kenntnisse oder auch die Zeit einmal fehlen, stehen KoCoS und seine Partner bereit, um zu helfen. In kooperativer Zusammenarbeit können die erforderlichen Informationen und eine Beispieldatei vom Anwender erarbeitet werden und die KoCoS-Spezialisten kümmern sich dann um die Umsetzung. Der erstellte Codec wird dann in den Standard aufgenommen, so dass er allen Anwendern zur Verfügung steht.

Im Folgenden geben wir schon mal einen Einblick in die „Geheimnisse“ der Codecerstellung.

Wie schon im vorangegangenen Beitrag beschrieben, kann der ACI-Codec dazu genutzt werden, beliebige Einstellungen von einer externen Datei in die ARTES 5-Software zu übertragen. Bei ACI Codec handelt es sich um einen Sammelbegriff, der verschiedene Programme, die Codecs, zusammenfasst. Ein Codec ist immer auf ein bestimmtes Format der Ausgangsdatei angepasst. Da die Ausgangsdatei ein beliebiges Format aufweisen kann, hängt die Komplexität des Codecs im Allgemeinen von deren Aufbau ab. 

Erstellung eines Leeren-Codecs

Aus der ARTES 5 heraus kann automatisch ein C#-Projekt erstellt werden. Dieses stellt Methoden und Eigenschaften bereit, auf deren Grundlage die ARTES-Software parametriert werden kann. Die Struktur des erstellten Projekts bietet automatisch die Möglichkeit, eine beliebige Datei auszulesen. 

Zuordnung von Parametern

Da das Konzept von ACI-Codec auf dem Prinzip der objektorientierten Programmierung beruht, konnten die Grundstrukturen der ARTES 5 durch die Methoden und Eigenschaften weitestgehend abgebildet werden. Dies ermöglicht bei der Erstellung eines Codecs eine ähnliche Vorgehensweise wie beim Anlegen eines Prüfobjekts in der ARTES 5.
Um die Grundlagen bei der Erstellung eines Codec aufzuzeigen, werden im folgenden Beispiel statische Werte einem Prüfobjekt zugeordnet. Für einen ausgereiften Codec müssen diese durch Variablen ersetzt und mit Werten der Ausgangsdatei verknüpft werden.
Wie in der ARTES 5 muss zunächst ein neues Prüfobjekt angelegt werden. Anschließend können die Parameter des Prüfobjekts mit den entsprechenden Werten versehen werden. Abhängig von der verwendeten IDE (integrierte Entwicklungsumgebung) vereinfacht die Intellisense-Funktion diesen Vorgang erheblich.  

Dem angelegten Parameter werden nun Werte für die „Allgemeinen Informationen“ und „Nenn‑ und Grenzwerte“ zugeordnet.

 

Da Elemente wie Funktionen und darin enthaltene Charakteristiken auch in der Softwareoberfläche zum Prüfobjekt hinzugefügt werden müssen, bevor Werte zugeordnet werden können, wird in einem Codec identisch vorgegangen.

 

Wie alles begann

Bereits zu Beginn der 90er Jahre konnte KoCoS im Bereich der Störwerterfassung und der Schaltgeräteprüfung Produkte und Lösungen anbieten, die hinsichtlich ihrer Präzision, ihrer Funktionalität und der Einfachheit in der Handhabung und Bedienung einzigartig waren. Grundlage zahlreicher Innovationen war hierbei eine seinerzeit völlig neuen Hardwareplattform in 32 Bit- Multiprozessortechnologie.

DMSS - Digitales Messwertsimulationssystem

Für die Forschung, die Entwicklung und den Produkttest dieser neuen Gerätegenerationen wurde ein spezieller Signalgenerator benötigt, der aufgrund der besonderen Anforderungen so nicht verfügbar war. Um die Einhaltung der Spezifikationen und die Qualität der Produkte sicherstellen zu können, wurde ein eigener Signalgenerator, das digitale Messwertsimulationssystem DMSS entwickelt. Hiermit war es möglich, beliebige Signalverläufe mittels Software synthetisch zu erzeugen und über eine entsprechende Hardware als hochpräzise, analoge Größen auszugeben.

Zu dieser Zeit wurden auch bereits die ersten digitalen Schutzrelais eingesetzt. Deren Funktionalität stellte ebenfalls hohe Anforderungen an die zur Prüfung benötigten Geräte. Für die Relaisprüfung waren größtenteils noch konventionelle Prüfeinrichtungen im Einsatz, bei denen Transformatoren zur Signalerzeugung Verwendung fanden. Für die Prüfung digitaler Schutzrelais waren diese Geräte jedoch nicht ausreichend.

Mit dem digitalen Messwertsimulationssystem DMSS hatte KoCoS einen Signalgenerator entwickelt, der auch als ideale Grundlage für eine neue Generation von Relaisprüfsystemen dienen konnte. Was noch fehlte, waren Komponenten zur Messung analoger und binärer Größen sowie Strom- und Spannungsverstärker, um die Prüfgrößen mit entsprechender Amplitude und Leistung bereitstellen zu können.

Ideen, Innovationen und ein neuer Standard

Schnell wurde dann der Entschluss gefasst, ein Relaisprüfsystem zu entwickeln. Für den messtechnischen Teil standen bereits ausreichend Lösungen aus vorangegangenen Entwicklungen zur Verfügung. Benötigt wurden somit eigentlich „nur noch“ leistungsstarke und präzise Strom- und Spannungsverstärker.

Bevor es aber mit der Entwicklung richtig losgehen konnte, musste zuerst eine konkrete Spezifikation für das neue System erstellt werden. Natürlich wurde hierzu erstmal geschaut, was der Markt an Lösungen speziell für die Prüfung digitaler Relais bot. Viel war das nicht. Eigentlich ganz wenig, und es war daher auch nicht schwer, viele Ideen für das neue System zu kreieren. Hilfreich hierbei waren sicherlich auch Gespräche mit Anwendern im Bereich der Sekundärtechnik, zu denen bereits Kontakt von der Störschreiberanwendung her bestand.

Die wichtigste Anforderung wurde aber seitens der Geschäftsführung festgelegt. Das neue Relaisprüfsystem sollte zum einen deutlich leistungsfähiger und günstiger sein, als die am Markt verfügbaren Produkte. Zum anderen sollte es Alleinstellungsmerkmale und Vorteile aufweisen, die dem Anwender einen hohen Nutzen bieten. Zudem sollte mit dem neuen System auch noch der künftige Standard für professionelle Prüfsysteme definieret werden.

Keine leichte Aufgabe, die aber mit der Einführung des ARTES 440 vor 25 Jahren vollständig erfüllt werden konnte. Auf die vielen Innovationen und Besonderheiten, die das erste ARTES 440 bereits aufweisen konnte, wird in kommenden Beiträgen zu den ARTES USPs näher eingegangen.

Leicht und kompakt,

oder größer und schwerer als erwartet?

Auf den ersten Blick scheint es so, als wäre das ARTES RC3 wegen der geringeren Anzahl seiner Ein- und Ausgänge der kleine Bruder des ARTES 460. Nur eben äußerst robust verpackt. Es wäre somit zu erwarten, dass sich das RC3 auch kompakter und leichter als das ARTES 460 zeigt. Laut Spezifikation ist dem aber nicht so.

Bei der Entwicklung des ARTES RC3 wurden besonders hohe Anforderungen an dessen Robustheit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit berücksichtigt. Die Grundlage hierfür war mit der 4. ARTES-Hardwaregeneration quasi schon gegeben. Diese hat sich bereits beim ARTES 460/600 bewährt und gilt als eine der robustesten, wenn nicht gar als die robusteste Hardwareplattform aller am Markt angebotenen Relaisprüfsysteme.

Für die Integration der Komponenten in das RC3 wurde zudem ein besonders stabiler mechanischer Aufbau im inneren eines Hartschalenkoffers entwickelt. Aufgrund der Konstruktion und des robusten und widerstandsfähigen Hartschalenkoffers können auch harte Stöße und Erschütterungen dem RC3 wenig anhaben.

Abmessungen und Gewicht fallen hierdurch erstmal höher aus. In der Praxis sieht dies jedoch schon wieder ganz anders aus. Ein Relaisprüfsystem wird eher selten im Labor oder in der Werkstatt eingesetzt. Vielmehr wird es zum Einsatzort transportiert. Und gerade beim Transport sind die Größe und das Gewicht besonders wichtig. Später bei der Arbeit wird das Prüfsystem eher wenig bewegt.

Für den sicheren Transport findet beim ARTES 460 ein robuster, speziell hierfür angebotener Transportkoffer Verwendung. Im Inneren des Koffers befindet sich ein für das Gerät und den Kabelsatz passgenauer Hartschaumeinsatz, durch den die äußeren Abmessungen des Koffers vorgeben werden.  

Durch den Aufbau in einem entsprechend robusten Hartschalenkoffer wird für das ARTES RC3 hingegen kein zusätzlicher Transportkoffer benötigt. Und im Vergleich zeigt es sich dann als sehr kompaktes und auch leichtes System, welches sich in der Praxis auch sehr einfach händeln lässt. Zudem eignet sich das ARTES RC3 hierdurch auch ganz besonders für den anspruchsvollen Außeneinsatz unter rauen Umgebungsbedingungen. Größer und schwerer als erwartet? Eher nicht.

Sinnvolle Ergänzung der ARTES-Produktlinie

Mit dem ARTES 460 und dem ARTES 600 werden zwei sehr leistungsfähige Prüfsysteme angeboten, die nahezu alle Funktionen für die Schutzrelaisprüfung bereitstellen. Wo reiht sich das ARTES RC3 hier ein bzw. worin unterscheidet es sich von den anderen Systemen? 

ARTES RC3 verfügt über einige Merkmale und Vorteile, die für bestimmte Anwendungen und Zielgruppen von besonderem Nutzen sind.

Weltweit haben regenerative Energieerzeugungsanlagen, insbesondere Windräder und Solarparks, in den letzten Jahren mehr und mehr an Bedeutung gewonnen. In diesen Anlagen sind u.a. spezielle Relais zu finden, wie beispielsweise der Q-U-Schutz, die regelmäßig überprüft werden müssen. 

Energieversorgungsunternehmen und Netzbetreiber sind häufig nicht in der Lage, den Prüfungen aufgrund der großen Anzahl an Anlagen nachzukommen und sind oft auch nicht der Betreiber dieser Anlagen. Die Schutzprüfungen werden daher immer mehr von Dienstleistungsunternehmen wahrgenommen.

Ziel der Entwicklung des ARTES RC3 war es, auch die besonderen Anforderungen dieser Dienstleister bzw. Serviceunternehmen zu berücksichtigen. Das neue RC3 eignet sich darüber hinaus aber auch für nahezu alle anderen Schutzprüfungen im Bereich der elektrischen Energieversorgung.

Einschränkungen gibt es sicherlich aufgrund der Anzahl der Stromverstärker bei der Prüfung von Differentialschutzrelais. Prüfungen von Frequenz-, Spannungs-, Überstrom-, Distanzschutz- und vielen anderen Schutzrelais lassen sich mit dem ARTES RC3 aber ebenso gut und effizient durchführen. Neben der Vor-Ort-Bedienung steht auch für das RC3 die neue Software ARTES 5 mit all ihren speziellen Funktionen zur Verfügung.

 

 

Welches sind aber die Kriterien, die gerade den Serviceunternehmen wichtig sind? Aufgrund der Anzahl der benötigten Prüfsysteme ist der Preis sicherlich ein ganz besonders wichtiges Kriterium vieler Kunden. Gewünscht wird eine kostengünstige Lösung, welche alle notwendigen Funktionen bereitstellt, aber keine zusätzlichen, teuren Features enthält, die für die konkreten Anwendungsfälle nicht benötigt werden.

Ein anderer wichtiger Punkt ist die Robustheit des Gerätes. Das Umfeld, in dem die Prüfungen durchgeführt werden, entspricht oftmals nicht dem vieler herkömmlicher Anlagen. Raue Umgebungsbedingungen sind bei regenerativen Energieerzeugungsanlagen häufig anzutreffen. Gerade die hohen Anforderungen an die Robustheit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit wurden bei der Entwicklung des ARTES RC3 in besonderem Maße berücksichtigt. Durch den Aufbau in einem äußerst widerstandsfähigen Hartschalenkoffer ist das das RC3 ganz besonders geschützt.

 

Und nicht zuletzt die Möglichkeit, Prüfungen ganz ohne die Verwendung eines PCs durchführen zu können, ist bei Prüfungen in regenerativen Energieerzeugungsanlagen oftmals von großem Nutzen. Selbst die Prüfungsergebnisse lassen sich beim RC3 ohne PC mit der neuen ARTES-App via Smartphone auslesen und übersichtlich in einem Prüfbericht anzeigen. Dieser kann auch schon direkt vor Ort als PDF-Datei per E-Mail versandt werden.

 

Das ARTES RC3 ist somit primär nicht als Ersatz für das ARTES 460 oder ARTES 600 zu sehen. Es ergänzt vielmehr die Produktlinie sinnvoll und bietet genau das, was ein großer Kundenkreis ganz konkret benötigt.