Mit der IEC 61850 wurde 2004 ein Kommunikationsstandard für Schaltanlagen veröffentlicht, der gegenüber den Protokollen der Reihe IEC 60870 vielfältige Vorteile bieten kann, wenn die in der Norm enthaltenen Konzepte, Dienste und Verfahren konsequent eingesetzt werden.
Während die Edition 1 auf den Einsatz in Schaltanlagen beschränkt war, ist die Edition 2 generell für die Automatisierung in der elektrischen Energieversorgung vorgesehen.
So wurde die IEC 61850 auch als Kernstandard für Smart Grid Anwendungen ausgewählt.
Die IEC 61850 geht über diese Festlegungen weit hinaus, das Thema Kommunikation wird umfassend behandelt.
Funktionszusammengehörige Informationsobjekte (wie z. B. der Distanzschutzfunktion – PDIS) sind strukturiert unter dem Begriff logischer Knoten zusammengefasst.
Für die Bildung von Daten werden genormte Datenklassen (CDC – Common Data Classes) bereitgestellt.
Es werden deutlich mehr Dienste beschrieben z. B. Dienste, die einem Client ermöglichen, die Datenstrukturen von einem Client aus den Geräten (Server) auszulesen.
Mit einer Beschreibungssprache auf XML-Basis wird die Kommunikation und ihre Elemente beschrieben.
Die Inhalte werden über definierte Dateien (ICD, IID, SCD,…) zwischen den Tools ausgetauscht.
Edition 2
In dieser Edition sind bekannte Inkonsistenzen der Edition 1 bereinigt, es stehen neue bzw. erweiterte Funktionalitäten zur Verfügung (z. B. für das Testen).
Für die Modellierung wurden neue Möglichkeiten geschaffen (höhere Anzahl Zeichen für die Summe aus Prefix- und Instanz (statt 7 nun 12), Verwendung der Strukturierungselemente Function und Subfunction in der Funktionsstruktur nicht nur auf Substation Ebene usw., die Modellierung wurde erweitert (z. B. um die Elemente Function, Subfunction), neue Knoten wurden hinzugefügt (z. B. für Monitoring- Aufgaben).
Insgesamt ist diese Version besser geeignet die Aufgabenstellungen, die sich im Schaltanlagenumfeld ergeben, zu erfüllen.
In der Norm IEC 61850 werden keine Aussagen getroffen, wie die Funktionen, die durch die logischen Knoten repräsentiert werden, auf reale Geräte (devices) verteilt werden. Die Norm will an dieser Stelle lösungsoffen sein. So wäre theoretisch auch die Konzentration in einem device möglich (dann wäre die Kommunikation allerdings hinfällig).
61850 Modelle
Die IEC 61850 geht über diese Festlegungen weit hinaus, das Thema Kommunikation wird umfassend
behandelt. Funktionszusammengehörige Informationsobjekte (wie z. B. der Distanzschutzfunktion – PDIS) sind strukturiert unter dem Begriff logischer Knoten zusammengefasst.
Für die Bildung von Daten werden genormte Datenklassen (CDC – Common Data Classes) bereitgestellt.
Es werden deutlich mehr Dienste beschrieben z. B. Dienste, die einem Client ermöglichen, die Datenstrukturen von einem Client aus den Geräten (Server) auszulesen.
Mit einer Beschreibungssprache auf XML-Basis wird die Kommunikation und ihre Elemente beschrieben.
Die Inhalte werden über definierte Dateien (ICD, IID, SCD,…) zwischen den Tools ausgetauscht.
Für die Datenstruktur werden zwei Modelle beschrieben:
– Das Funktionsmodell, das die Anlage aus Sicht der Anwender strukturiert:
station/voltage level/bay/function/subfunction/…logical node/…für Funktionen bzw. station/voltage
level/bay/equipment/subequipment/…logical node/…für Geräte
– Das Produktmodell, das die stationsleittechnische Lösung aus Geräte-(Lieferanten-)Sicht widerspiegelt
ied/logical device/…logical node…/…
Beispiel für die mögliche Darstellung der Stellungsmeldung eines Leistungsschalters mit der Kennzeichnung QA1 im 110-KV Feld 3 der Anlage UW_Test:
Funktionale Sicht:
UW_Test/110kV/Feld3/QA1/XCBR1.pos.stVal
station entspricht UW_Test
voltage level entspricht 110 kV
bay entspricht Feld3
equipment/subequipment entspricht Leistungsschalter QA1
Produktsicht:
Feldeinheit_3/Steuern/QA1XCBR1.pos.stVal
ied entspricht Feldeinheit_3
logical device entspricht Steuern
prefix entspricht QA1 Hinweis auf Schalterbez.
suffix entspricht 1, Instanznummer muss vorhanden sein
I wie Interoperabilität
Ist die Fähigkeit von zwei oder mehr Geräten (IEDs) auch unterschiedlicher Hersteller, Informationen auszutauschen und diese für eine korrekte Zusammenarbeit zu verwenden, ohne dafür, nach dem Verständnis der Autoren, weitere Festlegungen (auch außerhalb der Norm) treffen zu müssen.