FREJA und SMRT Digital Twin High Fidelity-Simulator

Der Super Digital Twin kann zur Simulation komplexer Szenarien mit mehreren Einspeisungen und Phasen verwendet werden. Beispielsweise kann er zum Prüfen des Sammelschienenschutzes mit einer großen Anzahl analoger Kanäle verwendet werden

Der Super Digital Twin (Super DT) bietet ein virtuelles Prüfset mit zusätzlichen Analogsignalen und Binärausgängen. Diese erweiterte Kapazität ermöglicht anspruchsvollere und komplexere Prüfszenarien, die bei physischen Prüfungen möglicherweise nicht durchführbar sind.  

Der Hersteller des physischen Zwillings sollte den digitalen Zwilling erstellen, da er über die einzigartigen Kenntnisse und Fachkenntnisse verfügt, die für die genaue Virtualisierung seines eigenen geistigen Eigentums und seiner Konfigurationsdateien erforderlich sind. Dadurch können sie das Verhalten, die Einstellungen und die Logik ihres physischen Produkts in einem digitalen Format nachbilden. Indem Hersteller den digitalen Zwilling selbst erstellen, stellen sie sicher, dass das virtuelle Gegenstück das reale Verhalten ihres Produkts genau widerspiegelt. Diese Ausrichtung ermöglicht eine effektive Wiederverwendung von Konfigurationsdaten vor Ort mit realen Geräten und fördert die Konsistenz und Genauigkeit zwischen der physischen und virtuellen Version des Produkts.

Die generierte COMTRADE-Datei wird von der SIPROTEC DigitalTwin-Umgebung importiert. Es wird eine virtuelle Verbindung zwischen den Eingängen des Relais und den Ausgängen des Prüfsets hergestellt, sodass Techniker das Verhalten des Relais auf der Grundlage der simulierten Daten beurteilen können. 

Eine validierte Prüfdatei ist eine Prüfdatei, die einer gründlichen Prüfung unterzogen wurde, um sicherzustellen, dass sie für die genaue Durchführung der vorgesehenen Prüfung geeignet ist. Im Prinzip repliziert eine validierte Prüfdatei zuverlässig und präzise die Prüfbedingungen und Szenarien, für die sie erstellt wurde. Diese Dateien bieten Technikern den Vorteil der Verwendung von vorab validierten Prüfszenarien, die vom physischen Zwilling ausgeführt werden können und genaue Prüfungen ermöglichen, was zu optimierten und konsistenten Prüfprozessen führt.  

Bei virtuellen Prüfungen empfangen die Relaiseingänge digitale Signale, die in einem bestimmten COMTRADE-Dateiformat gespeichert sind. Diese Signale werden dann vom Digital Twin-Relais verarbeitet und die Antworten werden mithilfe von Ereignisaufzeichnungsgeräten, Störungsaufzeichnungsgeräten oder der Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) des Relais analysiert.  

Es werden Prüfungen im offenen Regelkreis durchgeführt, um verschiedene Aspekte der Relaisleistung und des Betriebs zu bewerten und zu überprüfen. Dies ermöglicht die Beurteilung auch ohne Interaktion zwischen den Binärausgängen des Digital Twin-Relais und den Binäreingängen der Digital Twin-Prüfsets. 

Durch den Einsatz digitaler Zwillinge wird der Bedarf an umfangreichen physischen Prüfungen während der Werksabnahmeprüfung verringert. Dies führt zu erheblichen Zeit- und Ressourceneinsparungen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines hohen Genauigkeitsniveaus im Prüfprozess.  

Die virtuelle Inbetriebnahme umfasst die virtuelle Durchführung von Prüfungen, sodass nachfolgende Inbetriebnahmeprüfungen vor Ort eine Untermenge dieser virtuellen Prüfungen darstellen. Dieser optimierte Ansatz verbessert den Prüfprozess und reduziert die Notwendigkeit für physische Präsenz und Eingriffe vor Ort.  

Um eine effektive Funktion zu gewährleisten, müssen digitale Zwillinge von Schutzrelais und Relaisprüfsets die gleichen Daten verwenden. Dieser Datenaustausch wird in der Regel durch Software-Tools erleichtert, um eine genaue und nahtlose Datenübertragung zwischen den virtuellen Gegenstücken zu gewährleisten.  

Im Bereich der Prüfung des Schutzes von Energieversorgungsnetzen sind digitale Zwillinge funktionale Replikate physischer Komponenten wie Schutzrelais und Relaisprüfsets. Digitale Zwillinge ermöglichen den Technikern die Durchführung virtueller Relaisschutzprüfungen, wodurch eine digitale Umgebung geschaffen wird, in der eine Vielzahl von Prüfszenarien simuliert werden kann, ohne dass physische Präsenz oder Hardware erforderlich ist. Diese Technologie ermöglicht eine präzise Bewertung, Validierung und Verbesserung von Schutzsystemen und reduziert gleichzeitig die Einschränkungen herkömmlicher physischer Prüfmethoden.  

Ja, eine Lizenz für Megger Digital Twin und eine Siemens-Lizenz sind erforderlich. 

Derzeit sind die folgenden Relaisprüfsets als digitale Zwillinge erhältlich: SMRT1, SMRT46, SMRT410, FREJA546 und FREJA549. Ebenfalls erhältlich ist der Super Digital Twin (Super DT). Der Super DT ist kein einzelnes physisches Gerät, sondern eine in Reihe geschaltete Kombination aus FREJA/SMRT-Geräten, um die Strom- und Spannungskanäle des Super DT zu erreichen (siehe FAQs zu Super DT).  

Digitale Zwillinge für die Prüfung des Schutzes von Energieversorgungsnetzen bieten Vorteile wie effiziente und genaue virtuelle Prüfungen, weniger physische Präsenz und kostengünstige Prüfprozesse. Sie ermöglichen es den Technikern, Schutzsysteme ohne die Einschränkungen physischer Prüfungen zu validieren. 

Im Zusammenhang mit Anwendungen für die Prüfung von Energieversorgungsnetzen gibt es mehrere Hersteller, die digitale Zwillinge herstellen. Seit Januar 2023 bieten Siemens und Megger digitale Zwillingsprodukte im Bereich des Schutzes von Energieversorgungsnetzen an. Siemens bietet einen digitalen Zwilling für Relaisschutzgeräte an. Megger bietet einen digitalen Zwilling für Relaisschutzprüfgeräte einschließlich ihrer FREJA- und SMRT-Serie an. Diese Hersteller haben Pionierarbeit bei der Entwicklung und Implementierung digitaler Zwillinge im Bereich des Schutzes von Energieversorgungsnetzen geleistet, sodass Techniker Schutzsysteme in einer virtuellen Umgebung simulieren und prüfen können.