IEC 61850: Sawala jeung kauntungan standar

Kalawan ngembangkeun téknologi digital di sisi nu teu tetep sarta pabrik alat-alat listrik. Sanajan ayana klasifikasi internasional ngeunaan ISO, di Rusia eta dikembangkeun sorangan IEC 61850 baku na, nyaeta jawab sistem na jaringan substations.

A sajarah saeutik

Ngembangkeun teknologi komputer teu acan luput sistem manajemen jaringan listrik. ditarima sacara umum kiwari nu IEC 61850 baku asalna diwanohkeun dina taun 2003, najan usaha pikeun ngawanohkeun kana dadasar ieu sistem éta deui dina 60s abad panungtungan.

panggih na bisul handap pikeun pamakéan protokol husus, control jaringan listrik. Dumasar éta kiwari, sarta dijieun mantau fungsi tina tipe ieu jaringan.

Lamun saacanna fokus éksklusif ngaronjatkeun sistem komputer nu ngatur kakuatan listrik, jeung bubuka tina aturan, standar, protokol sakumaha IEC 61850, kaayaan geus robah. Tugas utama tamu mimiti nyadiakeun ngawaskeun for beungeut timely of malfunctions alat.

IEC 61850 protokol na analogues na

protokol sorangan paling aktip mimiti dipaké dina pertengahan 80s. Lajeng salaku versi test mimiti modifikasi dipaké IEC 61850-1, IEC 60870-5 versi 101, 103 sarta 104, DNP3 na Modbus nu kabukti jadi sagemblengna untenable.

Na yén ngembangkeun awal ngawangun dasar protokol modern UCA2, nu aya dina tengah 90an geus hasil dipaké di Éropa Kulon.

Kumaha carana sangkan karya ieu

Ngaktipkeun kana isu fungsi, kudu ngajelaskeun naon protokol IEC 61850, keur "Dummies" (jalma nu ngan ngarti dasar gawé sarta pamahaman prinsip komunikasi kalayan komputer).

titik teh nya eta di gardu induk atawa kakuatan tutuwuhan dipasang chip microprocessor nu bisa ngirimkeun data dina status tina sakabéh sistem langsung ka terminal sentral, mawa kaluar kontrol dasar.

Data mindahkeun, nu ngalibatkeun GOST Sunda IEC 61850 liwat sambungan speed tinggi. Sacara kasar bisa disebutkeun, chip nu dihasilkeun mengikat ka LAN pangcaketna.

Hiji sistem acquisition data DAS (Data akuisisi System) migunakeun sahanteuna hiji mindahkeun 64-bit, bareng jeung masing-masing algoritma enkripsi database.

Tapi, sakumaha nempokeun prakték, sarta Sistem ieu rada rawan. Urang diawaskeun pilem Amérika, nalika dina hiji pamandangan anu switched kaluar catu daya pikeun sakabeh block? Éta dinya! Listrik Grid Manajemén Dumasar IEC 61850 bisa ngagabung tina sagala sumber éksternal (hereinafter, éta bakal dipikaharti naha). Samentara éta, hayu urang nganggap sarat Sistim dasar.

Baku Sunda IEC 61850: syarat pikeun sistim komunikasi

Mun baheula eta ieu dipikaharti yén sinyal kedah indulge dina ngagunakeun jalur telepon, fasilitas komunikasi geus leaped ka hareup. Study chip nu tiasa nyadiakeun transmisi dina 64 Mbps, keur sagemblengna bebas tina propaider sahiji layanan kasebut baku.

Lamun urang nganggap nu IEC 61850 baku pikeun "dummies", katerangan anu cukup basajan: kakuatan chip ngagunakeun protokol mindahkeun data proprietary, tinimbang TCP konvensional / standar IP. Tapi éta teu kabéh.

Standar sorangan data IEC 61850 kalawan sambungan aman. Kalayan kecap séjén, dina sambungan kana Internet, jaringan nirkabel, jeung saterusna. E. Jieun luhur husus. Dina setelan, sakumaha aturan, sangkan pamakéan ti server proxy, sabab nyaeta sapertos (albeit maya) anu safest.

The total wengkuan tina

Ieu jelas yén nurutkeun sarat anu ngungkabkeun Standar IEC 61850, masang alat-alat tina tipe ieu dina stan trafo dawam iyeu moal jalan mun (chip komputer aya ngan saukur aya tempat).

Beroperasi alat saperti oge moal bakal pisan kahayang. Anjeunna perlu a awal Sistim input / output Akın mios minimum, sarta ogé modél komunikatif pangiriman data pakait (nirkabel, kabel, sarta sambungan jadi aman. D.).

Tapi di puseur kontrol umum atanapi lokal grid kakuatan, anjeun tiasa ngakses ampir kabéh fungsi kakawasaan. Salaku conto, sanajan sanes pangalusna, urang tiasa ngurangan pilem "Bumi core» (Core The), nalika hacker nyegah karuksakan planet urang ku hiji sumber destabilization energetic supplying nu "cadang" promotion varian tina inti bumi.

Tapi ieu téh lamunan murni, sanajan sugan a konfirmasi virtual tina IEC 61850 syarat (sanajan ieu teu eksplisit nyatakeun). Tapi, sanajan éta emulation paling primitif IEC 61850 Sigana cara éta. Tapi sabaraha kacilakaan bisa geus merlukeun dibedah?

Unit kaopat sami tina PLTN Chernobyl, upami eta anu ngadegkeun parabot diagnostik anu akur jeung IEC 61850-1 sahenteuna, sugan, bakal moal geus exploded. Sarta kami ngan bisa Fedi mangpaat naon anu lumangsung dina 1986.

Radiasi - éta sapertos nu meta secretive. Dina poé mimiti, bulan atawa taun gejala panyakit radiasi bisa jadi teu jadi manifested, teu nyabit satengah nyawa uranium jeung plutonium pikeun dinten éta, sababaraha urang nengetan. Tapi integrasi sami counters Geiger dina tutuwuhan kakuatan nyata bisa ngurangan résiko tinggal di wewengkon ieu. Ku jalan kitu, protokol sorangan ngidinan Anjeun pikeun transper data sapertos ka kompleks software jeung hardware aub.

Metode modeling sarta konversi pikeun protokol nyata

Pikeun pamahaman pangbasajanna kumaha gawéna, contona, standar IEC 61850-9-2, nya kudu ngomong yén euweuh kawat beusi moal bisa nangtukeun arah data dikirimkeun. Ie butuh hiji repeater luyu sanggup ngalirkeun data kaayaan sistem, sarta énkripsi.

Nampi sinyal, jadi tétéla, geus cukup basajan. Tapi kiwari anu geus maca sarta dikirim ku panarima, kudu ngesang. Kanyataanna sabenerna, mun dikodekeun sinyal asup, contona, dina dasar IEC 61850-2 di kedah tingkat primér ngagunakeun sistem Imaging kayaning SCADA na P3A.

Tapi dumasar kana kanyataan yén sistem ieu ngagunakeun fasilitas komunikasi kawat, anu protokol dasar dianggap soang sarta MMS (teu pahili jeung olahtalatah mobile). konvérsi ieu ngahasilkeun standar IEC 61850-8 maké saterusna mimiti MMS, lajeng soang, nu pamustunganana ngidinan pikeun tampilan téknologi informasi P3A.

Jenis utama konfigurasi gardu induk

Sagala gardu induk anu ngagunakeun protokol kieu kudu boga sahanteuna hiji set minimal tina parabot pikeun pangiriman data. Firstly, éta masalah alat paling fisik disambungkeun ka jaringan. Bréh, di unggal Unit misalna kudu jadi salah sahiji atawa leuwih modul logika.

Dina hal ieu, anu alat sorangan sanggup ngajalankeun fungsi hiji hub, gateway a, atawa malah hiji jenis perantara pikeun pangiriman informasi. Diri salaku titik logis boga fokus sempit tur kabagi kana kelas handap:

• "A" - sistim kontrol otomatis;
• "M" - Sistim ukur;
• "C" - kontrol telemetry;
• «G» - modul fungsi umum sareng setelan;
• «Kuring» - ngadegkeun hartosna komunikasi jeung métode anu digunakeun data arsip;
• «L» - modul logika sareng komponenana sistem;
• «P» - panyalindungan;
• «Urang Sunda» - pakait komponén pelindung;
• «S» - sensor;
• «T» - trafo, méter;
• «X» - halang-kutub switchgear;
• «Y» - trafo tipe kakuatan;
• «Z» - sagalana sejenna teu kaasup dina kategori di luhur.

Hal ieu dipercaya yén protokol IEC 61850-8-1, contona, anu bisa mastikeun kirang pamakéan kawat atawa kabel nu, tangtosna, ngan boga pangaruh positif dina betah konfigurasi pakakas anu. Tapi masalah utama, sabab tétéla, nyaéta anu teu sakabeh manajer anu bisa ngolah data narima malah ku ayana bungkusan software luyu. Hal ieu ngaharepkeun yén ieu téh masalah samentara.

software aplikasi

Tapi, sanajan dina kaayaan tina salah paham ngeunaan prinsip fisik tipe ieu program aksi emulation IEC 61850 bisa dilumangsungkeun dina sagala sistem operasi (malah mobile).

Hal ieu dipercaya yén tanaga operasi atanapi integrators anu belanja waktos teuing kirang dina ngolah data datang ti gardu induk dina. Arsitektur tina aplikasi sapertos intuitif, panganteur nyaeta basajan, saperti sadayana ngolah éta téh mung bubuka data localized kalayan pangiriman otomatis saterusna hasil.

Nu disadvantage sistem misalna bisa attributed sugan nu parabot overbilling P3A (sistem dumasar-microprocessor). Lantaran kitu impossibility tina aplikasi massa na.

aplikasi praktis

Saacanna ieu, sagala nu baheula dina hubungan protokol IEC 61850 merhatikeun ngan informasi teoritis. Kumaha carana sangkan eta dianggo dina prakna?

Anggap urang mibanda hiji sistem propulsion (gardu induk) kalawan kakuatan suplai tilu-fase jeung dua inputs ukur. Dina nangtukeun satuan logis baku dipaké ngaran MMXU. Pikeun IEC 61850 tiasa dua: MMXU1 na MMXU2. Unggal titik misalna pikeun idéntifikasi gampang bisa ngandung ogé mangrupa awalan tambahan.

Salaku conto, samodel dina dasar titik XCBR. Anjeunna dicirikeun ku dipakéna sababaraha operator utama:

• Loc - nangtukeun lokasi lokal atawa jauh;
• OpCnt - metoda cacah dipigawé (dieksekusi) operasi;
• Pos - operator di muatan tina lokasi na parameter sarupa Loc;
• BlkOpn - lock komando saklar muka;
• BlkCls - konci switch;
• CBOpCap - mode operasi Pilihan switch.

Klasifikasi misalna pikeun ngajéntrékeun kelas data CDC utamana dilarapkeun dina sistim 7-3 modifikasi. Sanajan kitu, malah dina hal ieu, konfigurasi dumasar kana pamakéan sababaraha ciri (FC - watesan fungsi, SPS - Unit kaayaan papariksaan, SV na ST - sipat permutation sistem DC na EX - pedaran tur parameter harti nambahan).

Kalawan hal ka harti jeung pedaran SPS ranté logika kelas kaasup pasipatan stVal, kualitas - q, sarta parameter tina waktos ayeuna - t.

Kituna transformasi anu dipigawé leuwih ti hiji sambungan Ethernet data téhnologi sarta protokol TCP / IP langsung ka MMS variabel obyék, nu ukur engké dicirikeun ku ngaran ditugaskeun, nu ngakibatkeun nilai sabenerna sagala aub dina indéks waktos ieu.

Sagedengeun ti eta, dina IEC 61850 protokol téh saukur mangrupa generalized komo hiji modél abstrak. Tapi dumasar kana eta dijieunna pedaran struktur naon unsur sistem kakuatan, nu ngamungkinkeun chip microprocessor persis ngaidentipikasi unggal alat aub di ieu wewengkon, kaasup jelema anu ngagunakeun téknologi nyimpen-énergi.

Téoritis format protokol bisa dirobah jadi sagala jenis data, dumasar MMS jeung standar ISO 9506. Tapi manajer naha, teras, ieu dipilih ti IEC 61850 standar?

Hal ieu pakait éksklusif kalawan reliabiliti parameter jeung hiji prosés gampang jeung ngerjakeun tina ngaran komplek atanapi pola sahiji layanan.

Saperti prosés tanpa protokol campur MMS pisan kuli-intensif, sanajan dina formasi requests sapertos "baca-tulis-pernyataan". Taya, tangtu anjeun tiasa ngadamel konversi tipe ieu, malah keur arsitéktur Uca. Tapi, sakumaha prakték nempokeun, éta aplikasi di IEC 61850 ngidinan Anjeun pikeun ngalakukeun ieu tanpa loba usaha jeung waragad waktu.

Patarosan verifikasi data

Sanajan kitu, sistem ieu teu dugi ka handover nu. Kanyataanna, sistem microprocessor study bisa tukeur data teu ukur di stasiun jeung sistem kontrol sentral. Aranjeunna tiasa ngadamel data bareng jeung parabot luyu.

Contona basajan: chip éléktronik ngirimkeun éta amperage atawa tegangan dina sector jawab. Sasuai, sagala sub-sistem séjén dina dasar nu nurunna tegangan tiasa ngaktipkeun atawa nganonaktipkeun tambahan Sistim catu daya. Sadaya ieu dumasar kana hukum standar fisika sarta téknik listrik, kumaha oge, eta gumantung kana ayeuna. Contona, urang boga tegangan baku tina 220 V. Di Éropa - 230 V.

Lamun nempo kriteria simpangan, dina urut USSR nyaeta +/- 15%, sedengkeun di nagara Éropa dimekarkeun, teu leuwih ti 5%. Teu heran Western branded parabot ngan gagal wungkul kusabab surges kakuatan.

Jeung meureun teu perlu disebutkeun yen loba urang lalajo dina struktur palataran dina bentuk hiji stasiun trafo, diwangun dina poé ti Uni Soviét. Saur anjeun aya tiasa janten set chip komputer atanapi nyambungkeun kabel pikeun ménta inpo ngeunaan kaayaan trafo di? Di dieu Kang naon teu!

Sistem anyar dumasar kana IEC 61850 diturutan baku mangrupa kontrol lengkep sakabeh parameter, tapi éta atra yén éta moal bisa palaksanaan nyebar tina jasa luyu nanggap kawas "jualan kakuatan" dina watesan Dursasana ti protokol lapisan.

Aya nanaon héran di ieu. Pausahaan nu ngadistribusikaeun listrik diantara pamakéna saukur bisa leungit kauntungan atawa kauntungan di pasar.

gantina hasilna

Sacara umum, protokol di hiji sisi, nyaéta basajan, tapi di sisi sejen - pisan hésé. masalahna teu sanajan kanyataan yén to date, teu software luyu, tur yen sakabeh sistim kontrol kakuatan listrik, warisan ti Uni Soviét, ieu ngan saukur teu disiapkeun. Tur upami Anjeun salah tumut kana akun kualifikasi low sahiji staf, teras patarosan bisa jadi nu batur téh bisa ngadalikeun atawa ngaleungitkeun masalah di luhur timely. Simkuring geus duanana dilakukeun? Masalah? De-energizes lingkungan nu. Éta sadayana.

Tapi éta aplikasi tina standar ieu ulah aya nanaon ieu kaayaan, teu nyebut sagala sorts rolling blackouts.

Ku kituna, urang ukur bisa narik hiji kacindekan. Yén pamaké tungtung boga pamakéan IEC 61850? Dina rasa pangbasajanna - nyaéta kakuatan suplai uninterrupted kana kurangna kakuatan ngaruksakna. Catetan yen lamun terminal komputer atanapi laptop teu disadiakeun ngamangpaatkeun hiji catu daya atawa tegangan regulator uninterruptible, leupaskeun atawa luncat bisa memicu Sistim shutdown saharita. Oke, lamun perlu balikkeun di tingkat software. Tur upami Anjeun salah bakal kaduruk RAM strips atawa hard drive gagal, teras naon anu kudu dipigawé?

Ieu, tangtu, nyaéta subjék misah pikeun ulikan, tapi standar sorangan, ayeuna dipake di stasiun kakuatan kalayan pakait "beusi" na diagnostics software anu bisa ngadalikeun sagala parameter jaringan, ngahulag kaayaan kalawan mecenghulna gagal kritis nu bisa hasil mah ukur aya di ruksakna panerapan rumah tangga tapi kana gagalna sakabéh wiring somah (eta dipikanyaho, geus dirancang pikeun henteu leuwih ti 2 kW dina tegangan baku tina 220 V). Ku alatan éta, dina waktos anu sareng kaasup hiji fridge, mesin cuci atawa alat keur ngagolakkeun cai pikeun cai panas, pikir saratus kali saloba diyakinkeun.

Mun versi tina data protokol aub, setélan subsistem bakal dilarapkeun otomatis. Sarta di gelar greatest eta masalah triggering sekering 16-ampere sami, anu warga imah 9-tingkat kadang ngadegkeun sorangan, bypassing jasa, nyaéta jawab ieu. Tapi harga masalah, sakumaha tétéla, loba nu leuwih luhur, saprak hal ieu ngamungkinkeun keur jalan gede sababaraha watesan pakait sareng standar didadarkeun di luhur jeung peraturan na ngalengkepan.