Energieabnahmeschwerpunkte von zwei Seiten aus zu bedienen. Dabei sind es kleine Schäden, die eine Große Wirkung haben können: Trifft beispielsweise ein Blitz eine Freileitung oder ein Bagger ein Kabel, kann es ohne Sicherungsmaßnahmen zur Überlastung des verbleibenden Netzes führen und letztlich zum Kollaps des gesamten Netzes führen, wenn nicht Verbraucher abgeworfen (also von der Energieversorgung abgeschaltet) werden. Das aktive Management im Schadensfall sichert folglich vor einem vollständigen Blackout des Stromnetzes. Hierfür kommen in allen Knoten des Netzes zunehmend intelligente Geräte zum Einsatz, die beispielsweise sofort erkennen, wenn der Blitz einschlägt, oder ein Erdschluss stattfindet und entsprechend definierte Schaltvorgänge automatisch bzw. vom zentralen Wartenmitarbeiter gesteuert umsetzen. Der Schutz des Gesamtnetzes hängt also im Wesentlichen vom Management der im Netz eingesetzten Technik ab.

Entwickelt, um optimale Kommunikation zu sichern

Heutzutage benötigen globale Stromversorger und Stromhändler einen einheitlichen Standard mit uneingeschränkter Kompatibilität. Das IEC 61850-Protokoll stellt genau einen solchen zukunftssicheren Standard dar, indem die Anwendung von der Kommunikationsform getrennt wird, so dass auch bei einem Einsatz der Anwendung unter neuen Bedingungen die Vorzüge der jeweils neuesten Kommunikationstechnologien voll zur Verfügung stehen. Die IED 670-Produkte von ABB erfüllen die hohen Anforderungen des IEC 61850-Standards in jeder Hinsicht und bieten daher Interoperabilität mit anderen IEC 61850-kompatiblen IEDs, Tools und Systemen. Von der Leistung her erfüllen sie die Anforderungen von anspruchsvollen Kommunikationsaufgaben, z.B. GOOSE-Messaging für horizontale Kommunikation. Die IEDs der 670er Reihe basieren sowohl auf Standard- als auch auf ABB-spezifischen Protokollen und bieten damit umfangreiche Kommunikationsfunktionen und -schnittstellen sowie eine hervorragende Kompatibilität.

Die IED 670-Produkte können in Automatisierungssystemen beim Aufrüsten und der Einrichtung von neuen Unterstationen mit älteren IEDs von ABB kombiniert werden, so dass stets die maximale, von den modernen Technologien ermöglichte Leistungsfähigkeit garantiert ist. Außerdem sind vorhandene IEDs von ABB – wie z.B. das REB 500 – IEC 61850-8-1-kompatibel und somit für den Einsatz in IEC 61850-Systemen geeignet. Die Technologie der IED 670-Produkte stellt in Sachen Schutz, Steuerung und Überwachung den neuesten Stand der Technik dar. Für die IED 670-Produkte wurden die bewährten Algorithmen der erfolgreichen Vorgängergenerationen weiterentwickelt, um die heutigen Performance- Möglichkeiten zu realisieren.

Höchste Benutzerfreundlichkeit

Die IED 670-Produkte sind bei ihrer Auslieferung mit Standardparametern vorkonfiguriert und typgetestet. Dies erleichtert Bestellung, Anpassung und Übernahme sowie den zuverlässigen Betrieb. Die IEDs sind mit einer umfassenden Funktionalität ausgestattet, die sie für verschiedenste Anwendungen geeignet macht. Sie können auf einfache Weise an die spezifischen Anforderungen des jeweiligen Stromnetzes angepasst werden.

Neue Anwendungsmöglichkeiten und Kosteneffizienz

Die IED 670-Produkte basieren auf einer leistungsstarken Hardwareplattform und einer hardwareunabhängigen, modularen Funktionsbibliothek. Dies eröffnet komplett neue Anwendungsbereiche und sorgt – durch die Möglichkeit, mehrere Objekte zu schützen und zu steuern – für ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis. Die aktuellen CPU-Boards in IEC 61850-kompatiblen Systemen, die auch bei stärksten Gewittern und den damit verbundenen massiven elektromagnetischen Störungen zuverlässig arbeiten müssen, basieren auf kundenspezifischen CompactPCI Konstruktionen von Kontron mit IBM PowerPC-Prozessoren. Als Echtzeit- Betriebssystem kommt VxWorks 5.5 von Wind River zum Einsatz. Bislang wurde dieses Hochleistungs-Duo in den folgenden ABB-Systemen implementiert:
• Leitungsdifferential-Schutz IED RED 670
• Transformatoren-Schutz IED RET 670
• Leitungsdistanz-Schutz IED REL 670
• Feld-Steuerung IED REC 670 zur Steuerung, Überwachung und zum Schutz von Stromunter
brechern, Trennschaltern und Erdungsschaltern in verschiedenen Schaltvorrichtungs-Konfigurationen

Die Entscheidung für Kontron als Lieferant für die CPU-Baugruppen fiel für ABB aufgrund mehrerer wichtiger Aspekte: Zum einen ist natürlich der Preis entscheidend. Diese Anforderung konnte Kontron gut erfüllen, denn dadurch, dass mit der CP620 bereits eine Standard-CPU-Baugruppe mit dem gewünschten PowerPC bereits verfügbar war, waren die kundenspezifischen Anpassung des Systems entsprechend kostengünstig umzusetzen. Adaptiert werden mussten im Wesentlichen die ABBeigene I/O-Schnittstelle sowie die Erweiterungen für PC-MIP und PMC-Module. Wichtig war darüber hinaus selbstverständlich auch die Erfüllung der harten EMCAnforderungen, die Kontron mit dem kundenspezifischen Design letztlich erreichen konnte. „Entscheidend war aber auch die distributionslogistische Flexibilität von Kontron“ kommentiert Bertil Svensson, Supply Management bei ABB Power Technologies AB Substation Automation Products in Schweden die Entscheidung für Kontron als Lieferant für diese neue Generation der Unterstationstechnik von ABB.

Eingespielte Partnerschaft von Kontron und Wind River

Neben diesen rein hardwarespezifischen Aspekten überzeugte die Entwickler von ABB aber auch die enge Zusammenarbeit von Kontron und Wind River die letztlich entscheidend ist, wenn es um den reibungslosen Betrieb des Echzeitbetriebssystems VxWorks auf dem Board mit kundenspezifisch zugeschnittenen Kommunikationsschnittstellen geht. Hierfür hatte Kontron entsprechend vielfältige Referenzen und auch die Rückfrage bei Wind River bestätigte, dass Wind River und Kontron ein eingespieltes Team sind, wenn es um den Einsatz von Echtzeitbetriebssystemen geht.

VxWorks ist das führende Echtzeitbetriebssystem am Markt und deshalb die erste Wahl für ABB. Konkurrierende Lösungen mit geringerer Marktverbreitung in diesem engen Markt kamen für ABB deshalb niemals in Frage. Mit großem Interesse wird derzeit deshalb die Weiterentwicklung von VxWoks beobachtet, die derzeit als Beta-Rollout der General Purpose Version 6.2 auch bei Kontrons Entwicklern auf Herz und Nieren getestet wird. Partner wie Kontron haben so bereits jetzt die Möglichkeit, ihre Komplementär-Technologien anzupassen, sodass Wind-River-Anwender von einem umfassenden Partner-Öko-System profitieren können.

Ein Board – zwei maßgeschneiderte Lösungen

Beispiel 1:

Leitungsdifferential-Schutz IED RED 670

Eines der Topmodelle der neuen IEC 61850-kompatiblen Produktfamilie ist das RED 670. Es dient dem Schutz, der Überwachung und Steuerung von Oberleitungen mit bis zu fünf Leitungsanschlüssen. Der phasengetrennte Leitungsdifferential-Schutz ermöglicht den zuverlässigen Wechsel zwischen Ein-, Zwei- und Dreipoligkeit sowie die automatische Wiedereinschaltung mit Synchronprüfung. RED 670 umfasst einen integrierten Distanzschutz und ist auch für Transformatoren-Einspeiser sowie Generatoren- und Transforma-torenblöcke geeignet. Das Gerät bietet einen absolut selektiven Schutz ohne zeitliche Rasterung. Durch die hohe Empfindlichkeit des RED 670 können auch kleinste Fehlerströme erkannt werden, was wiederum die Erkennung von hochohmigen Phase-Erde-Schlüssen ermöglicht. Das RED 670 ist mit dem CPU-Board CP6200 von Kontron ausgestattet, das einen IBM PowerPC RISC-Prozessor 750FX mit 600 MHz sowie das Echtzeit-Betriebssystem VxWorks 5.5 nutzt.

Beispiel 2:

Feld-Steuerung IED REC 670

REC 670 bietet umfangreiche Anwendungsmöglichkeiten für die Steuerung, Überwachung und den Schutz von Stromunterbrechern, Trennschaltern und Erdungsschaltern in jeder Art von Schaltvorrichtung sowie in verschiedenen Schaltvorrichtungs-Konfigurationen. Durch seine flexible Funktionalität kann das REC 670 sowohl in Einzelfeld- als auch in Mehrfeld-Installationen verwendet werden. Auch das REC 670 ist mit dem CPU-Board CP6200 von Kontron ausgestattet und nutzt das Echtzeit-Betriebssystem VxWorks 5.5.

CP6200: Das Herz der neuen ABB Schutz- und Control-Technologie
Die CP6200 basiert auf der für ABB individuell ausgelegten Compact-PCI 1.0 kompatiblen Standard-Baugruppe CP620, die als High-Performance Baugruppe mit einem gelöteten IBM Power PC 750FX/GX RISC Mikroprozessor bestückt ist und lediglich passiv gekühlt wird.

Dank implementierter Tundra Tsi107 (Bridge und Memory Controller in einem) wird eine CPU-Performance von 600 MHz bis 800 MHz bei 100 MHz Host-Bus Takt unterstützt. Hohe I/O-Flexibilität und Kapazität wird über eine PMC- und zwei PC-MIP-Schnittstellen sichergestellt, die jeweils Rear-I/ORouting über CompactPCI J2 unterstützen. Onboard sind darüber hinaus zwei Fast Ethernet Schnittstellen mit vollem Duplex-Support sowie eine RS232 und eine RS485/RS422 Schnittstelle mit eigenem FIFO-Buffer zur Entlastung der CPU.

Der Arbeitsspeicher kann bedarfsgerecht von 64 MB bis hin zu 256 MB SDRAM ausgelegt werden und unterstützt ECC-Fehlerkorrektur-Mechanismen. Zusätzlich 4 MB onboard Flash-Speicher dient zur Aufnahme des betriebssystemunabhängen BoolLoaders und ROM-fähigem Betriebssystem. Reicht dieser nicht aus, kann zusätzlich über CompactFlash-Sockel bedarfsgerecht weiterer Flashspeicher geschaffen werden. Der Prozessorchip selbst bietet eine General Purpose G3 Processing Unit, eine Floatingpoint Unit sowie 512kB Second Level Cache und ist damit hoch integriert.

Datenblatt der Standard-Baugruppe CP620:
http://www.kontron-emea.com/downloads/datasheet/CP620_datasheet.pdf

Handbuch der CP620:
http://www.kontron-emea.com/downloads/manual/CP620_manual.pdf

Weitere Informationen über VxWorks 6.0:
http://www.windriver.com/announces/vxworks/

Mehr über die Wind River Workbench:
http://www.windriver.com/products/development_tools/ide/wind_river_workbench/

Die IEC 61850 Produktfamilie von ABB:
http://www.abb.com/substationautomation

Der ICE 61850 Standard:
http://www.iec.ch

Über ABB
ABB ist einer der führenden Anbieter von Produkten und Lösungen in der Stationsautomatisierung, die Versorgungs- und Industrieunternehmen helfen, ihre Leistungs-fähigkeit zu steigern und Umweltbelastungen zu reduzieren. Die Grundlage dazu bilden über 100 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet des Schutzes und der Steuerung von energietechnischen Anlagen auf der ganzen Welt. Die Unternehmen der ABB-Gruppe sind in rund 100 Ländern tätig und beschäftigen weltweit etwa 102.000 Mitarbeiter.

www.abb.com

Über Wind River
Wind River ist der marktführende Anbieter im Bereich Device Software Optimization (DSO). Wind River ermöglicht Unternehmen Software schneller, besser, kostengünstiger und verlässlicher zu entwickeln und einzusetzen. Die Wind River Plattformen integrieren ein umfassendes Set von marktführenden Betriebssystemen, Entwicklungstools, Middleware und Services und bieten somit eine umfassende Lösung für die vertikalen Märkte. Wind Rivers Produkte und Professional Services werden in vielen Märkten inklusive Aerospace&Defense, Automotive, Digital Consumer, Industrial und Networking eingesetzt. Unternehmen aus der ganzen Welt standardisieren auf Wind River Plattformen, um höchst zuverlässige Produkte zu entwickeln und zugleich ihre Markteinführungszeit zu beschleunigen. Die Unternehmenszentrale des 1981 gegründeten Unternehmens befindet sich in Alameda/Kalifornien, weltweit existieren zahlreiche Nieder-lassungen. Die deutsche Wind River GmbH wurde 1991 eingerichtet. Von Ismaning/ München aus bedient Wind River die Märkte in Deutschland, comÖsterreich, Schweiz, Benelux und Osteuropa und bietet darüber hinaus lokalen Support, Professional Services, Training und Consulting
an.

www.windriver.de

Über Kontron
Die Kontron AG ist ein weltweit führender Hersteller von Embedded Computer Technologie und robusten Lösungen für den mobilen Einsatz. Sie beliefert führende OEMs, Systemintegratoren und Anwendungsanbieter in verschiedensten Marktsegmenten wie Daten- und Telekommuni-kation, Automatisierungs-, Mess- und Regeltechnik, Verkehrstechnik, Medizin- und Militär-technik, sowie Luftfahrt und Energie. Ziel ist es, Kunden eine signifikante Reduzierung ihrer Time-to-Market zu ermöglichen und ihnen mittels Produkten wie hochleistungsfähigen offenen Computer-Plattformen und -Systemen, Single-Board Computern, HMIs und mobilen Computern deutliche Wettbewerbsvorteile zu verschaffen. Kontron beschäftigt weltweit über 1.900 Mitarbeiter mit Produktionsstandorten in Europa, Nordamerika und der Asien-Pazifik-Region. Das Unternehmen ist im deutschen TecDAX 30 unter der Wertpapierkennung „KBC“ gelistet. Kontron ist das einzige in Europa beheimatete Unternehmen welches den Premier Status in der Intel® Communications Alliance besitzt und dadurch frühzeitigen Zugriff auf führende Intel Technologien und bevorzugten Engineering Support erhält.

www.kontron.de