Pilotinstallation und Performance
Nach ersten Machbarkeitsstudien und anschließenden Tests von virtuellen Schutz- und Steuerungsfunktionen im Labor erfolgte die Validierung im realen Umfeld. Im Labor wurden die Schutzreaktionszeiten für das gesamte System in verschiedenen Konfigurationen und virtuellen Umgebungen bei unterschiedlichen Lasten gegen tatsächliche Signaleinspeisungen in Hardware-in-the-Loop-Tests und Echtzeit-Netzwerksimulationen geprüft. Bei allen Tests erwies sich das virtuelle System als erfolgreich und konnte den Anforderungen des entsprechenden Schutz- und Steuergeräts gerecht werden. Nach den positiven Laborergebnissen begann ABB mit der Validierung im realen Umfeld in Zusammenarbeit mit einem der führenden finnischen VNBs. Dazu wurde ein IEC61850-zertifizierter Server in einer Unterstation in der Provinz Westfinnland installiert. Dank sorgfältiger Ressourcenpartitionierung können auf dem Server zwei vollständig konfigurierte virtuelle SSC600-Instanzen parallel ausgeführt werden. Seit der Inbetriebnahme im September 2021 erfüllen die Instanzen sämtliche funktionale und zeitbezogene Anforderungen des physischen SSC600. Ein Vergleich der Protokolle der (sehr wenigen) in der Station beobachteten Ereignisse zeigt, dass das Verhalten der virtuellen Instanzen mit dem des physischen Systems übereinstimmt. Die sorgfältig konzipierte virtuelle Netzwerkschicht sicherte ein rechtzeitiges Eintreffen aller ankommenden Messwerte im normalen Betrieb ohne Verspätungen oder andere Verluste. Die einzigen beobachteten Paketverluste ereigneten sich während externer Datenunterbrechungen ohne Bezug zum virtuellen System. Der Feldtest in Finnland hat erfolgreich gezeigt, dass sich der gewählte Ansatz zur Virtualisierung von Schutz- und Steuerungsfunktionen in der Stationsautomatisierung für den Einsatz im realen Umfeld eignet. Die Virtualisierung bietet Betreibern von Unterstationen eine Möglichkeit, Kosten zu senken, die Instandhaltung der Anlagen zu vereinfachen und eine rasch wachsende Zahl von erneuerbaren Energiequellen erfolgreich ins Netz zu integrieren.