Teknologi pengeluaran baharu sistem moden pengurusan beralih daripada peringkat penyelidikan dan eksperimen saintifik kepada peringkat penggunaan praktikal. Piawaian komunikasi moden untuk pertukaran maklumat telah dibangunkan dan sedang dilaksanakan. Peranti perlindungan digital dan automasi digunakan secara meluas. Terdapat perkembangan ketara dalam perkakasan dan perisian sistem kawalan. Kemunculan piawaian antarabangsa baharu dan pembangunan teknologi maklumat moden membuka kemungkinan pendekatan inovatif untuk menyelesaikan masalah automasi dan kawalan kemudahan tenaga, yang memungkinkan untuk mencipta jenis pencawang baharu - pencawang digital (DSS). Ciri-ciri tersendiri DSP ialah: kehadiran peranti mikropemproses pintar yang dibina ke dalam peralatan utama, penggunaan rangkaian komputer tempatan untuk komunikasi, cara digital akses kepada maklumat, penghantaran dan pemprosesannya, automasi operasi pencawang dan proses pengurusannya. Pada masa hadapan, pencawang digital akan menjadi komponen utama Grid Pintar.

Istilah "Pencawang Digital" masih ditafsir secara berbeza oleh pakar yang berbeza dalam bidang automasi dan sistem kawalan. Untuk memahami teknologi dan piawaian yang berkaitan dengan pencawang digital, kami akan mengesan sejarah pembangunan sistem kawalan proses automatik dan sistem perlindungan geganti. Pengenalan sistem automasi bermula dengan kemunculan sistem telemekanik. Peranti telemekanik membolehkan untuk mengumpul isyarat analog dan diskret menggunakan modul USO dan transduser pengukur. Sistem kawalan proses automatik pertama untuk pencawang elektrik dan loji kuasa telah dibangunkan berdasarkan sistem telemekanik. Sistem kawalan proses automatik membolehkan bukan sahaja untuk mengumpul maklumat, tetapi juga untuk memprosesnya, serta menyampaikan maklumat dalam antara muka yang mesra pengguna. Dengan kemunculan perlindungan geganti mikropemproses yang pertama, maklumat daripada peranti ini juga mula disepadukan ke dalam sistem kawalan proses automatik. Secara beransur-ansur, bilangan peranti dengan antara muka digital meningkat (automasi kecemasan, sistem pemantauan peralatan kuasa, sistem pemantauan papan suis arus terus dan keperluan sendiri, dsb.). Semua maklumat ini daripada peranti peringkat rendah telah disepadukan ke dalam sistem kawalan proses melalui antara muka digital. Walaupun penggunaan teknologi digital yang meluas untuk membina sistem automasi, pencawang tersebut tidak digital sepenuhnya, kerana semua maklumat awal, termasuk keadaan kenalan blok, voltan dan arus, dihantar dalam bentuk isyarat analog daripada alat suis ke pusat kawalan operasi, di mana ia didigitalkan secara berasingan oleh setiap peranti peringkat bawah. Sebagai contoh, voltan yang sama dibekalkan selari dengan semua peranti peringkat rendah, yang menukarnya ke dalam bentuk digital dan menghantarnya ke sistem kawalan proses. Dalam pencawang tradisional, subsistem yang berbeza menggunakan standard komunikasi (protokol) dan model maklumat yang berbeza. Untuk fungsi perlindungan, pengukuran, perakaunan, kawalan kualiti, pengukuran individu dan sistem interaksi maklumat dijalankan, yang meningkatkan dengan ketara kedua-dua kerumitan melaksanakan sistem automasi di pencawang dan kosnya.

Peralihan kepada sistem automasi dan kawalan baharu secara kualitatif boleh dilakukan menggunakan piawaian dan teknologi pencawang digital, yang termasuk:

1. Piawaian IEC 61850:
model data peranti;
perihalan bersatu pencawang;
protokol pertukaran menegak (MMS) dan mendatar (GOOSE);
protokol untuk menghantar nilai arus dan voltan segera (SV);

2. pengubah arus dan voltan digital (optik dan elektronik);
3. pemultipleks analog (Unit Penggabungan);
4. modul jauh USO (Micro RTU);
5. Peranti Elektronik Pintar (IED).

Ciri utama dan perbezaan piawaian IEC 61850 daripada piawaian lain ialah ia mengawal bukan sahaja isu pemindahan maklumat antara peranti individu, tetapi juga isu memformalkan perihalan litar - pencawang, perlindungan, automasi dan pengukuran, konfigurasi peranti. Piawaian ini memperuntukkan kemungkinan menggunakan digital baharu alat pengukur bukannya meter analog tradisional (pengubah arus dan voltan). Teknologi maklumat memungkinkan untuk beralih kepada reka bentuk automatik pencawang digital yang dikawal oleh sistem bersepadu digital. Semua pautan maklumat di pencawang sedemikian ia dilakukan secara digital, membentuk bas proses tunggal. Ini membuka kemungkinan pertukaran maklumat yang pantas dan terus antara peranti, yang akhirnya memungkinkan untuk mengurangkan bilangan sambungan kabel tembaga dan bilangan peranti, serta susunannya yang lebih padat.
STRUKTUR PENCAWANG DIGITAL

Mari kita lihat dengan lebih dekat struktur pencawang digital, dibuat mengikut piawaian IEC 61850 (Gamb.). Sistem automasi kemudahan kuasa yang dibina menggunakan teknologi Pencawang Digital dibahagikan kepada tiga peringkat:
peringkat medan (tahap proses);
tahap sambungan;
aras stesen.

Peringkat bidang terdiri daripada:
penderia utama untuk mengumpul maklumat diskret dan menghantar arahan kawalan ke peranti pensuisan (RTU mikro);
penderia utama untuk mengumpul maklumat analog (pengubah arus dan voltan digital).

Tahap sambungan terdiri daripada peranti elektronik pintar:
peranti kawalan dan pemantauan (pengawal sambungan, pelbagai fungsi alat pengukur, meter ASKUE, sistem pemantauan untuk peralatan pengubah, dsb.);
terminal perlindungan geganti dan automasi kecemasan tempatan.

Tahap stesen terdiri daripada:
pelayan peringkat atas (pelayan pangkalan data, pelayan SCADA, pelayan telemekanik, pelayan untuk mengumpul dan menghantar maklumat teknologi, dsb., penumpuan data);
AWS kakitangan pencawang.

Daripada ciri utama membina sistem, pertama sekali perlu menyerlahkan tahap "medan" baharu, yang merangkumi peranti inovatif untuk pengumpulan maklumat utama: unit kawalan jauh, pengubah instrumen digital, sistem diagnostik mikropemproses terbina dalam untuk peralatan kuasa, dsb. .

Transformer instrumen digital menghantar nilai voltan dan arus serta-merta mengikut protokol IEC 61850-9-2 ke peranti aras teluk. Terdapat dua jenis alatubah digital: optik dan elektronik. Transformer instrumen optik adalah yang paling disukai apabila mencipta sistem kawalan pencawang digital dan automasi, kerana ia menggunakan prinsip pengukuran inovatif yang menghapuskan pengaruh gangguan elektromagnet. Transformer instrumen elektronik adalah berdasarkan transformer tradisional dan menggunakan penukar analog-ke-digital khusus.

Data daripada pengubah instrumen digital, kedua-dua optik dan elektronik, ditukar kepada paket siaran Ethernet menggunakan pemultipleks (Unit Penggabungan) yang disediakan oleh piawaian IEC 61850-9. Paket yang dihasilkan oleh pemultipleks dihantar melalui Rangkaian Ethernet(bas proses) ke peranti tahap sambungan (pengawal sistem kawalan proses, perlindungan geganti dan sistem automasi, sistem kawalan automatik, dsb.) Kekerapan pensampelan data yang dihantar tidak lebih teruk daripada 80 mata setiap tempoh untuk peranti perlindungan dan kawalan geganti dan automatik peranti kawalan dan 256 mata setiap tempoh untuk sistem kawalan proses automatik, AIMS KUE, dsb.

Data mengenai kedudukan peranti pensuisan dan maklumat diskret lain (kedudukan kekunci mod kawalan, keadaan litar pemanasan pemacu, dll.) dikumpul menggunakan modul ICD jauh yang dipasang berdekatan dengan peranti pensuisan. Modul USO jauh mempunyai output geganti untuk mengawal peranti pensuisan dan disegerakkan dengan ketepatan sekurang-kurangnya 1 ms. Penghantaran data daripada modul ICD jauh dijalankan melalui komunikasi gentian optik, yang merupakan sebahagian daripada bas proses mengikut protokol IEC 61850-8-1 (GOOSE). Penghantaran arahan kawalan ke peranti pensuisan juga dijalankan melalui modul USO jauh menggunakan protokol IEC 61850-8-1 (GOOSE).

Peralatan kuasa dilengkapi dengan set penderia digital. Terdapat sistem khusus untuk memantau peralatan pengubah dan terlindung gas, yang mempunyai antara muka digital untuk penyepaduan ke dalam sistem kawalan proses tanpa menggunakan input diskret dan penderia 4-20 mA. Alat suis moden dilengkapi dengan pengubah arus dan voltan digital terbina dalam, dan kabinet kawalan dalam gear suis membenarkan pemasangan unit kawalan jauh untuk mengumpul isyarat diskret. Pemasangan penderia digital dalam suis dijalankan di kilang pembuatan, yang memudahkan proses reka bentuk, serta kerja pemasangan dan pentauliahan di tapak.

Perbezaan lain ialah gabungan tahap tengah (pemusat data) dan atas (pelayan dan stesen kerja) ke dalam satu tahap stesen. Ini disebabkan oleh kesatuan protokol pemindahan data (standard IEC 61850-8-1), di mana peringkat pertengahan, yang sebelum ini melakukan kerja menukar maklumat daripada pelbagai format ke dalam satu format untuk sistem kawalan proses bersepadu, secara beransur-ansur kehilangan tujuannya. Tahap sambungan termasuk peranti elektronik pintar yang menerima maklumat daripada peranti peringkat medan, melakukan pemprosesan logik maklumat, menghantar tindakan kawalan melalui peranti peringkat medan ke peralatan utama, dan juga menghantar maklumat ke peringkat stesen. Peranti ini termasuk pengawal teluk, terminal MPRZA dan peranti mikropemproses pelbagai fungsi lain.

Perbezaan seterusnya dalam struktur adalah fleksibilitinya. Peranti untuk pencawang digital boleh dibuat secara modular dan membolehkan anda menggabungkan fungsi berbilang peranti. Fleksibiliti membina pencawang digital membolehkan kami menawarkan pelbagai penyelesaian dengan mengambil kira ciri kemudahan kuasa. Dalam hal memodenkan pencawang sedia ada tanpa menggantikan peralatan kuasa, kabinet kawalan jauh boleh dipasang untuk mengumpul dan mendigitalkan maklumat utama. Pada masa yang sama, sebagai tambahan kepada kad input/output diskret, peranti I/O jauh akan mengandungi kad input analog terus (1/5 A), yang membolehkan anda mengumpul, mendigitalkan dan mengeluarkan data daripada pengubah arus dan voltan tradisional dalam Protokol IEC 61850-9-2. Pada masa hadapan, penggantian lengkap atau separa peralatan utama, termasuk penggantian transformer elektromagnet dengan yang optik, tidak akan membawa kepada perubahan dalam tahap sambungan dan pencawang. Dalam kes penggunaan GIS, adalah mungkin untuk menggabungkan fungsi peranti kawalan jauh, Unit Penggabungan dan pengawal sambungan. Peranti sedemikian dipasang dalam kabinet kawalan suis dan membolehkan anda mendigitalkan semua maklumat awal (analog atau diskret), serta melaksanakan fungsi pengawal teluk dan fungsi kawalan tempatan sandaran.

Dengan kemunculan standard IEC 61850, beberapa pengeluar telah mengeluarkan produk pencawang digital. Pada masa ini, agak banyak projek yang berkaitan dengan penggunaan piawaian IEC 61850 telah pun disiapkan di seluruh dunia, menunjukkan kelebihan teknologi ini. Malangnya, walaupun sekarang, apabila menganalisis penyelesaian moden untuk pencawang digital, seseorang dapat melihat tafsiran yang agak longgar tentang keperluan piawaian, yang boleh membawa pada masa depan kepada ketidakkonsistenan dan masalah dalam penyepaduan penyelesaian yang sudah moden dalam bidang automasi .

Hari ini di Rusia, kerja sedang giat dijalankan untuk membangunkan teknologi Pencawang Digital. Beberapa projek perintis telah dilancarkan, firma terkemuka Rusia telah mula membangunkan produk domestik dan penyelesaian untuk pencawang digital. Pada pendapat kami, apabila mencipta teknologi baharu yang tertumpu pada pencawang digital, perlu mematuhi piawaian IEC 61850 dengan ketat, bukan sahaja dari segi protokol penghantaran data, tetapi juga dalam ideologi membina sistem. Pematuhan dengan keperluan piawaian akan memungkinkan pada masa hadapan untuk memudahkan pemodenan dan penyelenggaraan kemudahan berdasarkan teknologi baharu.

Pada tahun 2011, syarikat terkemuka Rusia (NPP EKRA LLC, EnergopromAvtomatizatsiya LLC, Profotek CJSC dan NIIPT OJSC) menandatangani perjanjian umum untuk menganjurkan kerjasama strategik dengan tujuan menggabungkan usaha saintifik, teknikal, kejuruteraan dan komersil untuk mewujudkan pencawang digital di wilayah Persekutuan Rusia.

Selaras dengan IEC 61850, sistem yang dibangunkan terdiri daripada tiga peringkat. Bas proses diwakili oleh pengubah optik (ZAO Profotek) dan peranti kawalan jauh (microRTU) Pakar NPT (LLC EnergopromAvtomatizatsiya). Tahap sambungan - perlindungan mikropemproses NPP EKRA LLC dan pengawal sambungan NPT BAY-9-2 dari EnergopromAvtomatizatsiya LLC. Kedua-dua peranti menerima maklumat analog mengikut IEC 61850-9-2 dan maklumat diskret mengikut IEC 61850-8-1(GOOSE). Tahap stesen dilaksanakan berdasarkan Pakar NPT SCADA dengan sokongan untuk IEC 61850-8-1 (MMS).

dalam projek bersama Sistem reka bentuk bantuan komputer untuk pencawang digital - SCADA Studio juga dibangunkan, dan struktur rangkaian Ethernet telah diusahakan untuk pelbagai pilihan pembinaan, model pencawang digital telah dipasang dan ujian bersama telah dijalankan, termasuk di bangku ujian di OJSC NIIPT.

Prototaip kerja pencawang digital telah dibentangkan di pameran Rangkaian Elektrik Rusia 2011. Pelaksanaan projek perintis dan pengeluaran peralatan pencawang digital berskala penuh dirancang untuk tahun 2012. peralatan Rusia untuk "Pencawang Digital" telah menjalani ujian berskala penuh, dan keserasiannya mengikut piawaian IEC 61850 dengan peralatan dari pelbagai asing (Omicron, SEL, GE, Siemens, dll.) dan domestik (Prosoft-Systems LLC, NPP Dinamika, dll) telah disahkan. ) syarikat.

Pembangunan anda sendiri keputusan Rusia pada pencawang digital bukan sahaja akan membolehkan kita membangunkan pengeluaran domestik dan sains, tetapi juga meningkatkan keselamatan tenaga negara kita. Kajian penunjuk teknikal dan ekonomi yang dijalankan membolehkan kami membuat kesimpulan bahawa kos penyelesaian baharu apabila beralih kepada pengeluaran produk bersiri tidak akan melebihi kos penyelesaian tradisional untuk membina sistem automasi dan akan memberikan beberapa kelebihan teknikal, seperti:
pengurangan ketara dalam sambungan kabel;
meningkatkan ketepatan pengukuran;
kemudahan reka bentuk, operasi dan penyelenggaraan;
platform pertukaran data bersatu (IEC 61850);
imuniti bunyi yang tinggi;
keselamatan kebakaran dan letupan yang tinggi dan keramahan alam sekitar;
pengurangan bilangan modul input/output untuk sistem kawalan proses automatik dan peranti perlindungan geganti, memastikan pengurangan kos peranti.

Beberapa soalan lagi diperlukan cek tambahan dan penyelesaian. Ini terpakai kepada kebolehpercayaan sistem digital, kepada isu mengkonfigurasi peranti di peringkat pencawang dan utiliti, kepada penciptaan yang boleh diakses secara umum alatan reka bentuk yang ditujukan kepada pengeluar mikropemproses dan peralatan utama yang berbeza. Untuk memastikan tahap kebolehpercayaan yang diperlukan dalam rangka projek perintis, tugas berikut mesti diselesaikan.

1. Penentuan struktur optimum pencawang digital secara keseluruhan dan sistem individunya.
2. Pengharmonian piawaian antarabangsa dan pembangunan dokumentasi pengawalseliaan domestik.
3. Pensijilan metrologi sistem automasi, termasuk sistem AIMSKUE, dengan sokongan untuk IEC 61850-9-2.
4. Pengumpulan statistik tentang kebolehpercayaan peralatan pencawang digital.
5. Pengumpulan pengalaman pelaksanaan dan operasi, latihan kakitangan, penciptaan pusat kecekapan.

Pada masa ini, dunia telah memulakan pelaksanaan besar-besaran penyelesaian kelas "pencawang digital" berdasarkan piawaian siri IEC 61850, teknologi kawalan Grid Pintar sedang dilaksanakan, dan aplikasi sedang beroperasi. sistem automatik pengurusan teknologi. Penggunaan teknologi Pencawang Digital seharusnya memungkinkan pada masa hadapan untuk mengurangkan dengan ketara kos reka bentuk, pentauliahan, operasi dan penyelenggaraan kemudahan tenaga.

Alexey Danilin, Pengarah Sistem Kawalan Automatik SO UES OJSC, Tatyana Gorelik, Ketua Jabatan Sistem Kawalan Proses Automatik, Ph.D., Oleg Kiriyenko, Jurutera, NIIPT OJSC Nikolay Doni, Ketua Jabatan Pembangunan Lanjutan NPP EKRA

Perlindungan geganti

Piawaian IEC 61580 memungkinkan untuk mencipta pencawang generasi baharu - digital, yang sepatutnya menjadi elemen rangkaian pintar,
atau lebih tepat lagi, "sistem kuasa elektrik pintar dengan rangkaian penyesuaian aktif." Pelaksanaan IEC 61850 memungkinkan untuk menyambungkan semua peralatan teknologi pencawang dengan rangkaian maklumat tunggal, yang melaluinya bukan sahaja data dihantar dari peranti pengukur ke terminal perlindungan dan automasi penyampaian, tetapi juga mengawal isyarat.
Dalam penerbitan ini, pengarang mempertimbangkan subsistem perlindungan geganti, automasi dan pemeteran elektrik komersial, dibina berdasarkan sistem penghantaran data digital menggunakan protokol yang diterangkan oleh IEC 61580.

PENCAWANG DIGITAL
Masalah melaksanakan perlindungan geganti dan peranti automasi

IEC 61850

IEC 61850 ialah piawaian komunikasi global yang Suruhanjaya Elektroteknikal Antarabangsa merancang untuk berkembang melangkaui industri kuasa elektrik. Piawaian IEC 61850 "Rangkaian komunikasi dan sistem untuk sistem automasi dalam industri kuasa elektrik" mempunyai beberapa bab yang menerangkan 3 protokol pemindahan data, serta keperluan untuk model maklumat, yang mesti dilaksanakan dalam peranti, kepada bahasa konfigurasi dan proses kejuruteraan sistem.
Penerangan yang jelas tentang model maklumat peranti adalah salah satu ciri penting piawaian IEC 61850, yang membezakannya daripada piawaian pertukaran maklumat lain dalam industri kuasa elektrik. Selaras dengan keperluan, setiap peranti fizikal mesti mengandungi pelayan logik, di mana model hierarki diletakkan, termasuk satu atau lebih peranti logik yang mengandungi nod logik. Setiap nod logik pula merangkumi elemen data dan atribut (Rajah 1).

nasi. 1. Model maklumat hierarki

Nod logik ialah perihalan piawai antara muka komunikasi pelbagai fungsi peranti. Sebagai contoh, nod logik PTOC sepadan dengan fungsi perlindungan arus lebih dalam perlindungan geganti (RPA). Nod logik mengandungi pelbagai elemen data, seperti elemen str, yang menyediakan isyarat mula perlindungan. Atribut elemen str akan merangkumi medan seperti umum (permulaan umum), phsA (permulaan fasa A) dan lain-lain.

Seperti yang telah disebutkan, piawaian IEC 61850 mencadangkan penggunaan tiga protokol pemindahan data (Rajah 2):

• MMS (Spesifikasi Mesej Pembuatan - standard ISO/IEC 9506) - protokol untuk menghantar data masa nyata dan arahan kawalan penyeliaan antara peranti rangkaian dan/atau aplikasi perisian;
• GOOSE (Peristiwa Pencawang Berorientasikan Objek Generik - piawaian IEC 61850-8-1) ialah protokol untuk menghantar data tentang peristiwa di pencawang. Malah, protokol ini berfungsi untuk menggantikan sambungan kabel tembaga yang direka untuk menghantar isyarat diskret antara peranti;
• SV (Nilai Sampel - piawaian IEC 61850-9-2) ialah protokol untuk menghantar nilai serta-merta didigitalkan daripada transformer penyukat arus dan voltan (CT dan VT). Protokol ini membolehkan anda menggantikan litar AC yang menyambungkan perlindungan geganti dan peranti automasi dengan CT dan VT.

nasi. 2. Protokol IEC 61850

Pertama sekali, pengeluar melaksanakan sokongan untuk protokol MMS dan GOOSE. Hanya 10 tahun selepas penerbitan keluaran pertama standard, pengeluar hampir melaksanakan sokongan untuk protokol SV. Dorongan untuk pembangunan protokol ini ialah penyediaan garis panduan untuk pelaksanaan protokol IEC 61850-9-2 (biasanya dirujuk sebagai IEC 61850-9-2 LE daripada Edisi Ringan Bahasa Inggeris). Garis panduan ini dengan jelas mentakrifkan parameter pelaksanaan protokol yang penting untuk memastikan keserasian peranti, khususnya, kekerapan pensampelan, komposisi paket maklumat, dsb.

Beberapa parameter yang ditakrifkan oleh spesifikasi 9-2 LE menyebabkan rasa tidak puas hati di kalangan pengeluar. Sebagai contoh, kekerapan pensampelan yang dipilih sebanyak 80 sampel setiap tempoh tidak bertepatan dengan frekuensi dalaman pemprosesan isyarat dalam peranti perlindungan geganti dari Rusia dan banyak pengeluar asing (Jepun, Perancis). Ini menyebabkan kelewatan tertentu dalam pembangunan peranti perlindungan geganti dengan sokongan untuk protokol SV, tetapi kini kita boleh mengatakan bahawa masalah ini telah diselesaikan, dan prototaip peranti dengan sokongan untuk protokol IEC 61850-9-2 telah dibentangkan oleh hampir semua pengeluar terbesar RZA.

Oleh itu, salah satu tugas utama dalam perjalanan untuk membina pencawang digital, iaitu penciptaan set peralatan sekunder yang diperlukan dengan sokongan untuk protokol digital, kini telah diselesaikan. Walau bagaimanapun, masih terdapat beberapa isu organisasi dan teknikal, tanpa penyelesaian yang mana peralihan kepada "digital" dalam sistem sekunder tidak dapat dijalankan. Mari senaraikan mereka:

• kebolehoperasian peranti untuk pelbagai tujuan Dan pelbagai pengeluar;
• kebolehpercayaan penghantaran data melalui rangkaian digital;
• kelajuan pemindahan data yang diperlukan;
• rangka kerja kawal selia yang mencukupi untuk teknologi, terutamanya dalam bidang metrologi;
• menyelesaikan isu reka bentuk pencawang digital.

Mari kita lihat setiap aspek ini dengan lebih terperinci.

MEMASTIKAN KESESUAIAN

Keserasian peranti daripada pengeluar yang berbeza menggunakan protokol pemindahan data digital adalah salah satu daripada prinsip asas IEC 61850.

Pada peringkat awal pembangunan piawaian, kebolehlaksanaan prinsip ini dipersoalkan. Asas untuk ini ialah pelaksanaan protokol yang agak kasar dalam versi pertama peranti: setiap pengeluar tergesa-gesa untuk mengisytiharkan bahawa mereka mempunyai peranti yang menyokong IEC 61850. Untuk menguji peranti sedemikian, beberapa makmal penyelidikan kebolehoperasian telah dicipta, yang beroperasi di luar negara dan di Rusia.

Keputusan ujian di makmal, serta ujian bebas oleh pengeluar, menunjukkan bahawa masalah memastikan keserasian menggunakan protokol GOOSE, MMS dan SV (dalam edisi LE) tidak lagi menjadi isu hari ini.

Tugas berasingan di sini adalah untuk memastikan keserasian dalam bahasa konfigurasi mengikut IEC 61850-6. Bab standard ini menerangkan Bahasa Konfigurasi Pencawang (SCL), berdasarkan bahasa penanda XML dan bertujuan untuk mencipta fail konfigurasi peranti.

Jenis fail SCL berikut dibezakan:
ICD - fail yang menerangkan keupayaan peranti;
SSD - fail penerangan spesifikasi pencawang;
SCD - fail penerangan konfigurasi pencawang;
CID - fail penerangan konfigurasi peranti.

Prosedur konfigurasi peranti yang diterangkan oleh standard melibatkan langkah-langkah berikut (Gamb. 3):

• mencipta fail spesifikasi SSD menggunakan perisian reka bentuk khusus;
• Menggunakan perisian yang dibekalkan dengan peranti perlindungan geganti, fail perihalan keupayaan (ICD) diekstrak daripada peranti;
• penyepaduan fail yang menerangkan keupayaan peranti ICD ke dalam fail SSD dan mengkonfigurasi sambungan komunikasi antara peranti. Operasi ini juga dilakukan dalam perisian reka bentuk khusus. Akibatnya, fail penerangan konfigurasi pencawang akan diperolehi - SCD;
• mengimport fail SCD ke dalam perisian konfigurasi peranti dan mendapatkan fail konfigurasi berasingan untuk setiap peranti - CID - dan kemudian memuatkan fail ini ke dalam peranti.

nasi. 3. Prosedur konfigurasi mengikut IEC 61850

Semasa persediaan peranti, perubahan konfigurasi separa mungkin diperlukan. Dalam kes sedemikian, jenis fail lain digunakan - IID. Fail ini bertujuan untuk membuat perubahan pada fail penerangan konfigurasi pencawang SCD. Selepas menukar fail SCD, semua konfigurasi dalam peranti harus dikemas kini.

Sehingga kini, penyepaduan perisian pengeluar peranti dan perisian konfigurasi sistem tidak dipastikan sepenuhnya. Makmal kebolehoperasian IEC 61850 dapat menggunakan perisian reka bentuk Atlan untuk mengkonfigurasi peranti MiCOM P141, SEL-451 dan SIPROTEC 7SJ80. Sesetengah perisian pengeluar tidak membenarkan anda mengimport projek siap dalam format SCD. Sebaliknya, anda perlu mengkonfigurasi konfigurasi untuk setiap peranti secara berasingan.

Secara umum, kelemahan ini tidak menghalang organisasi komunikasi melalui protokol GOOSE, MMS atau SV antara peranti, termasuk peranti daripada pengeluar perlindungan geganti dan peranti automasi yang berbeza, tetapi ia merumitkan proses reka bentuk dan pentauliahan dan meningkatkan keperluan untuk kelayakan kakitangan organisasi pentauliahan.

KEBOLEHPERCAYAAN RANGKAIAN KOMUNIKASI

Ciri sistem sekunder yang dibina mengikut piawaian IEC 61850 ialah pelaksanaan kebanyakan fungsi perlindungan dan automasi menggunakan rangkaian maklumat. Sehubungan itu, kebolehpercayaan sistem perlindungan geganti akan dikaitkan dengan kebolehpercayaan subsistem penghantaran data.

Piawaian IEC 61850 menawarkan rangkaian keseluruhan penyelesaian yang bertujuan untuk meningkatkan kebolehpercayaan penghantaran data. Kompleks ini termasuk kedua-dua cara yang diterangkan oleh standard itu sendiri dan cara standard Protokol komunikasi Ethernet, yang termasuk lebihan fizikal infrastruktur maklumat dalam kombinasi dengan penggunaan protokol lebihan.

Pada masa ini, terdapat tiga protokol tempahan utama: RSTP, PRP, HSR.

Pilihan protokol dan parameternya akan ditentukan oleh topologi rangkaian maklumat dan ciri-ciri yang diperlukan dari segi masa yang dibenarkan bagi gangguan penghantaran data.

Teknik kebolehpercayaan yang diterangkan oleh piawaian IEC 61850 untuk protokol MMS, GOOSE, SV akan berbeza disebabkan perbezaan ketara antara protokol ini.

Protokol MMS ialah protokol pelayan pelanggan standard di atas timbunan TCP/IP. Untuk memastikan pemindahan data, ia menggunakan mekanisme permintaan dan tindak balas (Rajah 4). Oleh itu, jika percubaan untuk memindahkan data gagal, peranti akan dapat menjana laporan yang sesuai.

nasi. 4. Mekanisme penghantaran data melalui protokol MMS.

Protokol GOOSE menghantar data menggunakan teknologi "penerbit-pelanggan" tanpa mengakui penerimaan data. Penghantaran mesej yang terjamin dalam protokol ini dipastikan dengan pengulangan berulang mesej yang dihantar dengan kelewatan masa minimum (mikrosaat).

Untuk tujuan mendiagnosis saluran komunikasi walaupun tanpa perubahan isyarat yang dihantar, peranti penerbitan menghantar pakej dengan data ini secara berkala. Jika saluran komunikasi rosak, peranti pelanggan tidak akan menerima selang yang ditentukan bungkusan dan akan dapat mengeluarkan amaran tentang masalah dalam saluran komunikasi.

Dalam Rajah. Rajah 5 menggambarkan mekanisme penghantaran data melalui protokol GOOSE, di mana T0 ialah selang dalam mod biasa, (T0) ialah selang dari penghantaran mesej terakhir kepada mesej selepas menukar data dalam paket mesej GOOSE, T1- T4 ialah selang perubahan antara paket mesej GOOSE daripada minimum kepada nominal.

nasi. 5. Menukar selang masa untuk menghantar paket mesej GOOSE

Protokol SV, seperti GOOSE, ialah protokol penerbit-pelanggan. Data melalui protokol SV dihantar dalam aliran berterusan supaya peranti pelanggan dapat mengesan kerosakan pada saluran komunikasi dengan ketiadaan data.

Sebagai tambahan kepada diagnostik saluran komunikasi, data melalui protokol GOOSE dan SV disediakan dengan tanda kualiti. Label kualiti mengandungi beberapa medan, setiap satu daripadanya direka untuk menyampaikan maklumat tentang keadaan peranti yang menghantar data, termasuk maklumat tentang prestasi, ketepatannya, dsb.

Pelaksanaan prinsip yang diterangkan dalam sistem yang dibina mengikut piawaian IEC 61850 membolehkan anda mengesan kerosakan pada elemen infrastruktur rangkaian dan peranti perlindungan geganti serta-merta dan memastikan tindak balas yang cepat terhadapnya.

Namun, untuk berjimat keadaan bekerja sistem dan memastikan prestasi fungsi kritikal yang tidak terganggu, adalah perlu untuk memilih struktur sistem dengan betul, menyediakan, jika perlu, lebihan struktur elemen dan mewujudkan protokol lebihan untuk peranti rangkaian. Isu-isu ini berada di luar skop piawaian IEC 61850 dan perlu ditangani di peringkat kebangsaan. Disebabkan oleh kerumitan isu yang sedang dipertimbangkan, nampaknya wajar untuk membangunkan garis panduan yang memberikan cadangan tentang pilihan topologi rangkaian maklumat dan prinsip redundansi berhubung dengan skim suis standard yang diterima pakai di Rusia.

KADAR DATA

Kelajuan penghantaran data melalui rangkaian maklumat pencawang digital, bersama-sama dengan kebolehpercayaan, adalah parameter yang paling penting. Masa penghantaran data untuk isyarat penting (contohnya, permulaan atau operasi perlindungan, arahan untuk membuka pemutus litar, dll.) akan menentukan jumlah masa untuk menghapuskan keadaan tidak normal dan harus diminimumkan.

Edisi semasa IEC 61850-5 menormalkan masa penghantaran isyarat yang dibenarkan (Jadual 1).

Jadual 1. Masa penghantaran isyarat normal

Daripada protokol yang dibincangkan di atas, masa penghantaran paket adalah kritikal hanya untuk GOOSE dan SV. Piawaian IEC 61850 menyediakan protokol ini beberapa mekanisme yang meningkatkan keutamaannya berbanding semua trafik lain dalam rangkaian maklumat. Ini bermakna memuat turun osilogram kecemasan daripada salah satu peranti perlindungan geganti melalui protokol MMS atau FTP tidak akan mengganggu laluan pantas paket dengan mesej GOOSE. Dalam hal ini, apabila mereka bentuk rangkaian maklumat sistem automasi pencawang digital, semua trafik lain boleh ditinggalkan di luar skop pertimbangan.

Mesej GOOSE, walaupun saiz paket yang agak kecil, boleh mencipta beban yang agak besar pada rangkaian apabila data dalam mesej GOOSE yang dihantar berubah (apabila mesej yang sama dihantar semula dengan kelewatan masa minimum). Dalam amalan Rusia membina pencawang menggunakan protokol GOOSE, terdapat pengalaman dalam menjalankan apa yang dipanggil ujian "ribut", apabila masa penghantaran mesej diuji secara bersiri apabila sejumlah besar peranti perlindungan geganti diaktifkan secara serentak.

Adalah jelas bahawa ujian sedemikian sukar untuk dilaksanakan apabila mencipta pencawang digital. Walau bagaimanapun, adalah agak mungkin untuk mensimulasikan semua proses dalam rangkaian maklumat pencawang yang direka menggunakan perisian khusus.

Adalah dinasihatkan untuk membahagikan kerja ini kepada peringkat berikut:

1. Pembangunan gambarajah skematik memindahkan data antara nod logik dan peranti fizikal apabila melaksanakan pelbagai fungsi.
2. Pemodelan fungsi logik dalam pelbagai mod operasi pencawang dengan pendaftaran isyarat yang dihantar serentak.
3. Memodelkan beban maklumat dalam rangkaian apabila melaksanakan pelbagai fungsi berdasarkan keputusan peringkat sebelumnya.

Memodelkan beban maklumat yang dicipta oleh protokol IEC 61850-9-2 adalah tugas yang lebih mudah kerana fakta bahawa data melalui protokol ini dihantar mengikut undang-undang deterministik.

Walau bagaimanapun, apabila mereka bentuk di sini, seseorang harus mengambil kira pelbagai mod operasi rangkaian itu sendiri, sebagai contoh, kes kegagalan salah satu segmen.

Dari segi strukturnya, rangkaian maklumat pencawang bukanlah yang paling kompleks, dan pemodelannya boleh dijalankan dengan agak tepat. Piawaian IEC 61850 menyediakan set besar alat yang direka untuk meningkatkan keutamaan mesej individu berbanding yang lain, dengan itu mengurangkan masa penghantarannya.

Pembangunan garis panduan dalam bidang ini tidak dapat dilaksanakan pada masa ini. Ini terutamanya disebabkan oleh kekurangan amalan penuh melaksanakan bas proses menggunakan protokol IEC 61850-9-2, serta perbezaan serius dalam ciri operasi peralatan.

Perlu diingatkan kepentingan kajian serius terhadap projek pencawang digital dalam bahagian ini, memandangkan hanya menjalankan analisis cetek boleh membawa sama ada kepada keputusan yang tidak memuaskan dari segi prestasi sistem, atau kepada anggaran berlebihan yang serius terhadap kos peralatan, yang akan menjadikan digital pencawang tidak berdaya saing.

SOKONGAN METROLOGI

Pelaksanaan sistem pemindahan jagaan berdasarkan bas proses menggunakan protokol IEC 61850-9-2 - tugas yang tidak remeh dari sudut metrologi. Peranti pemeteran dengan antara muka digital hanya menjadi komputer yang menjalankan fungsi pendaraban dan penambahan. Walau bagaimanapun, keperluan ketepatan mesti dikenakan pada penukar analog-ke-digital, tidak kira sama ada penukar ini adalah primer (pengubah arus digital atau optik) atau sekunder (unit penggabungan).

Kerja di kawasan ini harus termasuk penciptaan metodologi untuk pengesahan metrologi transduser pengukuran dengan antara muka IEC 61580-9-2 dan penciptaan transduser pengukur rujukan dengan antara muka digital. Pada peringkat seterusnya, isu melindungi bas proses daripada capaian yang tidak dibenarkan harus diselesaikan. Tugas-tugas ini adalah yang paling penting dalam laluan untuk mencipta sistem pemindahan jagaan yang sah berdasarkan bas proses mengikut IEC 61850-9-2.

REKA BENTUK DAN PENTAULIAHAN

Pengenalan protokol digital dengan ketara mengubah prosedur persediaan. Jika sebelum ini kerja utama di sini ialah meletakkan kabel dan menyambungkannya, kini sebahagian daripada kerja ini dilakukan pada peringkat reka bentuk apabila mengkonfigurasi sistem mengikut IEC 61850 mengikut prosedur yang diterangkan di atas. Selain itu, jika sebarang ralat dikenal pasti semasa peringkat pentauliahan, kakitangan organisasi pentauliahan mesti mempunyai kecekapan yang mencukupi untuk membuat perubahan pada fail konfigurasi IEC 61850. Dalam hal ini, sebenarnya, kerja pereka bentuk dan pesuruhjaya digabungkan.

Dokumentasi reka bentuk untuk pencawang digital akan terdiri daripada dua bahagian: dokumentasi reka bentuk dalam persembahan klasik dan fail konfigurasi dalam format fail SCL.

Dokumentasi projek (versi kertas) akan termasuk:

• projek pembinaan;
• litar elektrik peralatan utama;
• litar elektrik litar sekunder;
• majalah kabel;
• perlindungan geganti dan tetapan automasi dan bahagian lain.

Konfigurasi protokol penghantaran data mengikut IEC 61850 mesti mengandungi hanya fail penerangan pencawang - SCD.

Dalam amalan, untuk projek pencawang kecil dengan 20 ruang, fail SCD ialah dokumen teks lebih daripada 1500 helaian. Membaca dan menyunting dokumen ini amat sukar (Gamb. 6), menjadikannya hampir mustahil untuk menyemak dan mengenal pasti punca ralat yang mungkin berlaku. Oleh itu, apabila membangunkan projek untuk pencawang digital mengenai penghantaran data mengikut IEC 61580, sistem CAD khusus harus digunakan dengan keupayaan untuk mendokumenkan sepenuhnya semua komunikasi mengikut IEC 61850 bentuk grafik menunjukkan pada lukisan pengecam nod logik, set data, mesej GOOSE, dsb.

nasi. 6. Contoh fail SCD

KESIMPULAN

Pada masa ini, satu set besar isu yang menghalang cara memperkenalkan pencawang digital telah pun diselesaikan. Soalan sedemikian mungkin termasuk:

1. Penciptaan rangkaian lengkap peralatan sekunder yang menyokong semua protokol yang diterangkan oleh piawaian IEC 61850.
2. Memastikan keserasian peralatan mengikut protokol standard, disahkan oleh sejumlah besar ujian yang berjaya.

Keputusan sedemikian hari ini memungkinkan untuk melaksanakan projek perintis pencawang digital dan mengumpul pengalaman dalam reka bentuk, pemasangan, pentauliahan dan operasi.

Untuk pelaksanaan bersiri projek pencawang digital, rangka kerja kawal selia mesti diwujudkan untuk memastikan kesahihan keputusan yang dibuat dalam projek, dan garis panduan untuk reka bentuk dan pentauliahan kemudahan tersebut mesti diterima pakai.

Kerja keutamaan dalam bidang ini hendaklah merangkumi pembangunan:

• garis panduan untuk memastikan kebolehpercayaan penghantaran data dalam pencawang digital;
• kaedah untuk memodelkan rangkaian maklumat pencawang digital untuk menilai beban maklumat mengikut protokol IEC 61850;
• rangka kerja kawal selia, penciptaan piawaian dan kaedah pengesahan mengenai ciri metrologi penukar analog-ke-digital dengan antara muka digital mengikut protokol IEC 61850;
• keperluan untuk komposisi dan kandungan dokumentasi reka bentuk untuk pencawang digital dari segi penghantaran data menggunakan protokol piawaian IEC 61850.

Pelaksanaan langkah-langkah di atas akan mewujudkan bukan sahaja rangka kerja kawal selia untuk projek yang diterima pakai dalam rangka kerja keputusan, tetapi juga asas yang kukuh untuk meningkatkan kecekapan ekonomi projek pencawang digital.

KESUSASTERAAN

1. Pelan Hala Tuju Penyeragaman Grid Pintar IEC. Ed. 1.0 - 2009-12.
2. Daftar peranti yang serasi. http://mek61850.rf/compatibility
3. Tazin V.O., Golovin A.V., Anoshin A.O. Kejuruteraan sistem automasi untuk pencawang digital // Relayman. 2012. No 1.

Artikel ini membincangkan faedah menggunakan sistem kawalan digital menggunakan IEC 61850-8-1. Perlindungan dan kawalan boleh dilanjutkan dengan menggunakan IEC 61850 di kedua-dua stesen/cawang dengan sambungan melalui bas komunikasi. Penggunaan bas pertukaran membolehkan anda menggantikan sambungan tradisional ke peralatan utama dengan Ethernet, serta menukar arus dan voltan utama untuk geganti perlindungan dan peranti elektronik lain (IED) yang diterima melalui gentian optik. Pelaksanaan digital membantu mengurangkan saiz fizikal pencawang dan juga memindahkan kerja konfigurasi dan ujian semasa ujian penerimaan ke loji kuasa, dan juga menghapuskan masalah keserasian (penyegerakan) peralatan primer dan sekunder.

Pencawang digital.
Jika anda bertanya soalan: "Apakah pencawang digital?", maka banyak jawapan yang berbeza boleh diberikan kepada soalan ini, kerana tiada definisi standard. Jelas sekali, kebanyakan pencawang hari ini bertukar dan menghantar arus ulang alik voltan tinggi/ultra tinggi dan aliran primer ini bukan digital. Ini bermakna kita bercakap tentang sistem sekunder, semua fungsi perlindungan, kawalan, pengukuran, pemantauan keadaan, rakaman dan kawalan sistem yang hanya dikaitkan dengan "proses" utama.
Secara umum, pencawang digital yang lengkap ialah pencawang di mana sebanyak mungkin data yang dikaitkan dengan proses utama didigitalkan serta-merta pada titik pengukuran. Selepas ini, pertukaran data antara peranti boleh berlaku menggunakan Ethernet, berbanding beberapa kilometer wayar tembaga yang wujud dalam pencawang konvensional.
Pencawang digital membayangkan penyelesaian dan seni bina di mana kefungsian pencawang kini dicapai terutamanya perisian, dengan kurang pergantungan pada pelaksanaan perkakasan seperti sambungan wayar yang telah ditetapkan.

Kelebihan pencawang digital

• Peningkatan kebolehpercayaan dan ketersediaan: Keupayaan untuk diagnosis diri yang mendalam bagi peranti digital memastikan daya maju pencawang maksimum. Sebarang kemerosotan prestasi direkodkan dalam masa nyata. Lebihan data sedia ada dalam sistem boleh digunakan untuk membetulkan masalah, yang membolehkan penyelesaian masalah tanpa memerlukan sebarang penutupan sistem pada rangkaian utama.
• Pengoptimuman operasi: Analisis yang dilakukan oleh litar pencawang digital membolehkan pemantauan yang teliti terhadap volum data yang datang daripada peralatan stesen, berbanding tahap reka bentuknya.
• Mengurangkan kos penyelenggaraan: Pencawang digital memantau secara terperinci semua proses yang berlaku dalam peralatan. Sistem analisis data pintar menyediakan cadangan untuk penyelenggaraan dan pembaikan. Ini membolehkan anda beralih ke penyelenggaraan berorientasikan ramalan atau kebolehpercayaan, mengelakkan masa henti yang tidak dirancang dan kos pembaikan yang luar biasa.
• Keupayaan komunikasi yang lebih baik: Pertukaran data antara peranti pintar, dalam dan antara pencawang antara wilayah, dioptimumkan melalui Ethernet. Unit kawalan tempatan dan global berkualiti tinggi membenarkan pertukaran data dalam pencawang, serta antara pencawang. Sambungan terus antara pencawang, tanpa memerlukan transit melalui pusat kawalan, mengurangkan masa tindak balas.

Seni bina pencawang digital
A. Tahap proses
Pengendalian pencawang digital adalah berdasarkan seni bina yang membenarkan pengukuran operasi masa nyata berdasarkan data daripada sistem utama. Data ini diperoleh menggunakan sensor terbina dalam sistem primer. Pertukaran antara peranti berlaku berdasarkan hasil pengukuran berdasarkan "bas proses". Perkara yang paling penting ialah peranti dan sistem pintar boleh memproses data langsung ini dengan segera dalam pencawang.
Setelah mendaftar sebagai pelanggan aliran data melalui bas Proses Ethernet, maklumat daripada "mata dan telinga" sistem kuasa dibawa dengan lebih cekap ke peringkat terminal pusat berbanding litar berwayar konvensional.

Pertukaran data berlaku berdasarkan hasil pengukuran (tekanan atau suhu dalam alat suis GIS, pengukuran arus dan voltan yang diperoleh daripada pengubah kesan optik atau Rogowski, instrumen digital atau maklumat tentang keadaan suis) menggunakan "bas proses".
Perkara yang paling penting ialah peranti pintar, bersama-sama dengan peranti pencawang (geganti perlindungan, perakam, unit pengukuran vektor (fasa), pengawal terminal, pengawal pelbagai fungsi atau peranti kawalan), boleh memproses data operasi dengan segera. Dengan dikonfigurasikan sebagai pelanggan aliran data ini melalui bas proses Ethernet, maklumat daripada "mata dan telinga" sistem kuasa diedarkan dan dihantar ke lapisan terminal dengan lebih cekap berbanding litar berwayar konvensional.
Bas proses juga menjalankan komunikasi melalui mana maklumat dari peralatan jalan utama kembali ke pusat kawalan (ke peralatan kawalan stesen) - ia memberikan maklum balas kepada pencawang.
Dalam seni bina digital sepenuhnya, arahan kawalan (arahan pengendali, pengaktifan perlindungan) juga dihantar ke peranti utama melalui bas proses, dalam arah yang bertentangan.
Oleh itu, bas proses menyokong perkhidmatan segera.

B. Perlindungan dan kawalan.

Peranti antara bas proses dan bas stesen secara sejarah telah ditakrifkan sebagai "peralatan sekunder". Dalam pencawang digital, peranti ini ialah peranti elektronik pintar yang berinteraksi dengan aliran melalui bas proses, serta peranti rakan sebaya dalam rak terminal, terminal lain dan sistem kawalan digital melalui bas stesen (Rajah 1).

C. Objek Kawalan Stesen
Bas digital pencawang adalah lebih daripada bas SCADA tradisional, kerana ia membenarkan beberapa pelanggan bertukar data, menyokong interaksi rakan ke rakan antara peranti, serta pertukaran antara pencawang. GOOSE paling kerap digunakan untuk pertukaran berkelajuan tinggi bagi maklumat status/perintah binari.
IED melaksanakan fungsi kritikal masanya, seperti tersandung perlindungan, penukaran tugas pencawang atau tugas lain, melalui interaksi langsung dengan bas proses.
Walau bagaimanapun, sesetengah kemudahan pencawang mungkin memerlukan pertukaran semua atau sebahagian daripada data pra-diproses ini. Sebagai contoh, litar perlindungan dan kawalan boleh diedarkan di antara beberapa terminal, dan, sebagai peraturan, dalam kes penutupan semula automatik (AR), kegagalan pemutus, penyekatan dan perubahan dinamik litar ("transmisi arahan pantas") sering berlaku pada alamat tertentu. Ini sering dilakukan menggunakan protokol berasaskan IEC 61850 GOOSE.
Sebagai tambahan kepada keperluan untuk mengedarkan risikan antara terminal di peringkat stesen, terdapat keperluan untuk menghantar maklumat kepada kedua-dua pengendali tempatan dan jarak jauh yang memantau secara visual status operasi pencawang. Ini memerlukan kehadiran HMI (antara muka mesin manusia) dan pelayan proksi di pencawang yang disambungkan ke pelayan HMI jauh untuk pemantauan dan kawalan dalam masa nyata. Satu atau lebih stesen kerja, berpandukan arahan (arah), penghantar serantau boleh digunakan sebagai stesen kejuruteraan untuk mengkonfigurasi terminal, atau untuk penumpuan tempatan dan pengarkiban data sistem kuasa. Untuk pemantauan keadaan dalam talian, stesen amaran khusus (isyarat penggera) boleh digunakan, dengan mengambil kira sejarah dalam pangkalan data setiap peranti utama.
Pengubah digital
Melalui penyelidikan intensif selama bertahun-tahun, pengubah instrumen bukan konvensional telah dicipta, dihasilkan dan diuji yang tepat, digital, selamat, kos efektif dan - yang paling penting - tanpa teras.

Punca kejahatan untuk banyak kelemahan alat transformer tradisional adalah teras besi.
Inti adalah sumber ralat, kerana keperluan untuk memagnetkannya tanpa membebankannya. Apabila menggunakan pengubah arus konvensional, cabaran besar ialah mencapai julat dinamik yang diperlukan dan ketepatan pengukuran pada tahap arus rendah secara serentak. Daripada teras besi, pengubah optik, pengubah Rogowski, atau peranti digital kapasitif bertebat udara atau gas dengan saiz yang sesuai boleh digunakan untuk mengubah nilai pengukuran utama, yang seterusnya membolehkan mengoptimumkan saiz alat suis.
Berikut adalah beberapa contoh transformer semasa:
Penderia arus optik menggunakan kesan Faraday. Gelung gentian optik yang membawa pancaran cahaya terkutub dililitkan di sekeliling konduktor pembawa arus. Cahaya ini akan mengalami pesongan sudut disebabkan oleh medan magnet yang dihasilkan oleh arus primer. Keupayaan sensor membolehkan anda menentukan arus primer dengan tepat berdasarkan pengukuran optik masa nyata.
Penderia Rogowski memungkinkan untuk dilakukan tanpa teras CT tradisional. Gegelung toroidal terletak di sekeliling wayar primer sama seperti belitan sekunder dalam pengubah arus konvensional, tetapi tanpa teras feromagnetik. Keluaran voltan sensor ialah voltan tahap rendah yang berkait rapat dengan arus primer.
Penderia kapasitif dalam sistem penebat udara (AIS) ialah pembahagi kapasitif yang dipadankan dengan pengubah voltan struktur filem nipis. Untuk penebat gas, sensor GVT (pengubah voltan terlindung gas) diletakkan pada permukaan dalaman bar bas dalam saluran, supaya papan litar bercetak fleksibel (PCB) digulung menjadi bulatan lengkap. Elektrod pada papan litar bercetak mempunyai pasangan kapasitif tepat (rujukan) (kapasiti, pf) dengan konduktor semasa

Kelebihan penggunaan

• Peningkatan keselamatan: tiada risiko letupan, tiada wayar dalam litar sekunder CT

• Ketepatan pengukuran digabungkan dengan hebat julat dinamik ukuran
• Tiada ketepuan, feroresonans atau transien yang tidak diingini.
• Ketepatan data yang tahan lama dan mampan
• Rintangan seismik
• Peningkatan kebolehpercayaan dan diagnosis diri penuh
• Ringan, padat dan fleksibel
• Komponen minimum, hampir tiada penyelenggaraan diperlukan

Tenaganet. Contoh projek di Denmark

Dalam projek ini, rangkaian talian hibrid 400 kV dilindungi, yang terdiri daripada bahagian atas talian dan bahagian kabel yang diletakkan di bawah tanah. Di samping itu, terdapat sepasang kabel selari, setiap 5 km panjang. Keperluan Operasi adalah seperti berikut - penutupan semula automatik diperlukan sekiranya berlaku kerosakan pada bahagian atas talian, tetapi sekiranya berlaku kerosakan pada bahagian kabel, penutupan semula automatik tidak boleh dicetuskan. Perlindungan pembezaan digunakan untuk mengesan kerosakan pada kabel dengan cepat dan tepat. Kabel adalah sebahagian daripada dua talian utama 400 kV utama yang mengalir dari selatan ke utara Denmark.
Peralatan yang dibekalkan termasuk 72 elemen optik CT, 24 blok penyambung dan 24 talian dengan geganti pembezaan untuk menyatukan pertukaran pada bas proses dalam litar perlindungan.
Penebat ringan, jenis kering dan reka bentuk bertingkap membenarkan pemasangan CT optik dan VT pada sokongan yang sama, dengan mengambil kira ruang yang terhad. Untuk Energinet, Denmark, struktur tunggal dan pemasangan fasa demi fasa talian penghantaran digunakan, dengan jisim kabel yang besar, serta pemasangan CT pada bingkai julur, dengan ia dikeluarkan pada jarak 2 m secara mendatar dari sokongan.
Saiz dan berat yang dikurangkan adalah kelebihan yang ketara berbanding dengan rangkaian biasa, akan membolehkan pencawang padat diletakkan di tempat yang mempunyai ruang terhad. Had dinamik yang luas bagi CT menjadikannya popular di stesen bebas, di mana ketepatan melampau pada kuasa keluaran penuh diperlukan dan penyelenggaraan stesen diperlukan. Ketiadaan litar wayar dalam pengubah semasa mengurangkan risiko kecederaan maut akibat pembukaan litar semasa secara tidak sengaja oleh kakitangan dan meningkatkan tahap keselamatan elektrik secara umum. Ketiadaan minyak dalam transformer instrumen juga mengurangkan risiko letupan (Rajah 3).
Semua geganti perlindungan dan peranti pensuisan dipasang dalam rak 19". Gentian optik dari kotak kabel di jalan ke panel perlindungan dicantumkan dalam rak, di dalam kabinet. Gentian optik berada di antara unit penyegerakan peranti GPS dan unit penukaran peranti / arus geganti pembezaan dijalankan terus menggunakan penyambungan sambungan kabel pada panel belakang dalam rak 19" (Rajah 4 dan 5).

Ujian platform

Kit ujian. Omicron digunakan untuk membekalkan arus terus melalui belitan utama COSI-CT. Untuk mengehadkan jumlah arus, beberapa pusingan telah melalui COSI-CT. Ini memungkinkan untuk membekalkan arus untuk ujian dalam mod pengendalian dan menyemak operasi perlindungan pembezaan dengan arus primer. Ciri asas dibina untuk memastikan bahawa penderia tambahan (peranti) tidak mempengaruhi ciri perlindungan. Selepas itu, pengendalian litar perlindungan dan surat-menyurat masa tindak balas semasa litar pintas dalaman kepada keputusan yang diperoleh semasa pemeriksaan sebelumnya telah disahkan.
Kesimpulan: Pelaksanaan pencawang digital membolehkan anda mengurangkan jumlah kos pencawang tersebut. Saiz dan berat transformer instrumen yang dikurangkan, perlindungan digital dan peranti kawalan memberikan kelebihan yang menarik, membolehkan pembinaan pencawang padat dihadkan oleh ruang.
Projek Energinet menunjukkan keyakinan yang semakin meningkat dalam kebolehlaksanaan pencawang digital di Eropah. Ini sangat penting pada voltan rangkaian semasa, di mana ekonomi, kesihatan dan keselamatan adalah amat penting. Oleh itu, projek ini membolehkan kami menggunakan pengalaman terkumpul dan mengikutinya, baik untuk objek baharu mahupun untuk objek yang dibina semula.

Pengarang: Richards, S., Alstom Grid, UK, Pavaiya, N., Omicron Electronics, Boucherit, M. dan Ferret, P., Alstom Grid, Perancis, Diemer P., Energinet.dk, Denmark

Pencawang digital dipanggil komponen teras untuk mencipta grid pintar - topik yang baru-baru ini menjadi semakin popular. Ini adalah satu kejayaan, kaedah automasi yang diiktiraf di peringkat antarabangsa yang menyelesaikan masalah pengurusan kemudahan tenaga yang berkesan, mengubahnya sepenuhnya kepada format digital. Dengan menyepadukan teknologi ini ke dalam sistem automasi pencawang, syarikat pembuatan telah menggabungkan lebih sedekad pengalaman dalam pengeluaran alatubah instrumen arus dan voltan "bukan tradisional" dengan teknologi terkini sambungan dan dibuat sambungan yang mungkin peralatan voltan tinggi utama untuk perlindungan geganti dan peranti automasi (RPA). Ini memastikan peningkatan kebolehpercayaan dan ketersediaan sistem, serta pengoptimuman litar sekunder di pencawang.

Syarikat terkemuka dalam industri ini terus membangunkan teknologi ini, dan, seperti yang dinyatakan oleh pakar, nilai istimewa mewakili penyatuan usaha, dengan mengambil kira kepentingan dan skala tugas. Adalah mustahil bagi satu syarikat untuk melaksanakan projek penting secara strategik ini untuk industri, kata pakar. Pada pendapat mereka, masa apabila semua teknologi ini menjadi rahsia perdagangan telah pun berlalu dan komuniti sebenar telah muncul untuk pelaksanaan pencawang digital, yang mempromosikan teknologi ini ke semua arah.

Pengesahan perkataan ini adalah perjanjian antara Alstom dan Cisco, yang bersetuju untuk bersama-sama membangunkan penyelesaian untuk automasi selamat pencawang digital. Penyelesaian ini akan menggunakan penghala dan suis untuk pencawang Cisco Connected Grid dalam reka bentuk selamat dengan keupayaan komunikasi lanjutan dan fungsi keselamatan maklumat serta sistem kawalan Alstom DS Agile untuk automasi pencawang.

Ini akan membawa prestasi komunikasi IP ke tahap baharu dan memastikan penyepaduan keselamatan maklumat, pemantauan dan pengurusan yang diedarkan. Berdasarkan penyelesaian ini, pusat penghantaran maklumat dan pengagihan tenaga telah pun diwujudkan dalam rangka kerja seni bina grid kuasa moden.

Penyelesaian membolehkan anda mengurus akses pengguna kepada sumber kritikal, mengesan dan menghapuskan kemungkinan serangan elektronik merentas keseluruhan infrastruktur rangkaian. Seni bina pencawang digital mengandungi fungsi pengurusan keselamatan yang komprehensif berdasarkan cadangan NIST (Institut Piawaian dan Teknologi Kebangsaan) dan IEC (Suruhanjaya Elektroteknikal Antarabangsa).

Seperti yang dinyatakan oleh Cisco, pendekatan seni bina berbilang lapisan yang digunakan akan memastikan penggunaan sistem automasi pencawang yang optimum dan akan membolehkan reka bentuk yang cekap untuk melaksanakan penyelesaian. Ia memudahkan untuk mereka bentuk infrastruktur komunikasi dan menyepadukannya dengan fungsi keselamatan dan kawalan kritikal misi, pemantauan aset dan peralatan pengurusan grid kuasa. Ciri pintar membantu anda memantau kapasiti beban dengan teliti dan mengendalikan peralatan elektrik pada kecekapan maksimum.

Pendekatan seni bina berlapis juga akan membolehkan komunikasi berwayar dan tanpa wayar disokong pada satu rangkaian tertumpu, manakala tapak boleh melaksanakan program penyelenggaraan proaktif yang memanjangkan masa operasi peralatan dan mengurangkan kos penyelenggaraan peralatan. Rangkaian pencawang menyokong piawaian komunikasi sedia ada dan baharu (cth IEC 61850), serta keutamaan penghantaran data kawalan berbanding trafik lain.

Kelebihan utama pencawang digital terletak pada bidang ekonomi: kos penciptaan dan kos operasi dikurangkan. Penjimatan dicapai dengan mengurangkan kawasan yang diperlukan untuk mencari kemudahan, mengurangkan jumlah peralatan (contohnya, dengan menggabungkan pelbagai peranti) dan, sebagai akibatnya, kos kerja pemasangan.

Akibatnya, kos mengautomasikan kawalan pencawang adalah tidak lebih daripada 15 peratus daripada kos pembinaan dan kelengkapannya dengan peralatan utama. Dari sudut kebolehpercayaan, pencawang digital mendapat manfaat daripada bilangan elemen yang lebih kecil dan penggunaan alat pemantauan dan diagnostik.

Bagaimanakah pakar menilai prospek untuk memperkenalkan teknologi ini di Rusia? Terdapat cukup syarikat yang mendakwa bahawa mereka mempunyai peralatan yang diperlukan, telah menguasai teknologi dan mempunyai kecekapan yang diperlukan, tetapi, seperti biasa, terdapat lebih sedikit langkah praktikal. Soalan lain ialah pilihan antara tawaran domestik dan asing. Menurut pakar FGC UES, kompromi diperlukan apabila "anda boleh menerima keputusan jenama dan, sebagai pilihan sandaran, pembangunan domestik yang ditawarkan kepada pasaran." Selain itu, tanpa unsur-unsur peraturan pentadbiran di pihak Syarikat Grid Persekutuan, proses ini tidak akan berjaya.

Namun, di Rusia, proses memperkenalkan pencawang digital sudah pasti bermula, seperti yang dibuktikan oleh mesyuarat pengurusan Alstom dan JSC Russian Grids, khusus untuk membincangkan projek semasa dan masa depan pencawang digital. Bagi pihak Rosseti, Ketua Pengarah Oleg Budargin mengambil bahagian dalam mesyuarat itu, yang menunjukkan kepentingannya arah ini Untuk syarikat.

Bagi Alstom, ia terlibat secara aktif dalam pelaksanaan teknologi sistem elektrik pintar dengan grid penyesuaian aktif. Pada masa ini, syarikat itu mengambil bahagian dalam pelaksanaan projek pencawang digital pertama di Rusia berdasarkan pencawang Nadezhda 220 kV, cawangan JSC FGC UES MES di Ural. Alstom membekalkan peralatan dan memasang pengawal teluk yang menyokong IEC 61850‑9‑2 LE, sistem perlindungan geganti dan sistem kawalan proses automatik, dan juga akan menjalankan pentauliahannya.

Pada masa ini, beberapa projek pencawang digital sedang dilaksanakan di Rusia, seperti tapak ujian perintis "Pencawang Digital" berdasarkan "STC FGC UES", pencawang "Nadezhda" 500 kV berdasarkan Rangkaian Elektrik Utama Ural, serta Kelompok "Elgaugol".

Walau bagaimanapun, seperti yang dinyatakan oleh pakar, komponen paling penting masih hilang dalam perkara ini - metodologi reka bentuk penuh. Ia adalah perlu untuk menyelesaikan isu mengautomasikan proses ini sehingga kakitangan dilatih. Jika tidak, ini akan melambatkan pembangunan pencawang digital di Rusia dengan ketara, yang sangat tidak diingini.

hlm. 2

hlm. 4

KANDUNGAN 3 BERITA 40 ARTIKEL BERPERINGKAT DAN TRANSISI BEBAS RISIKO KE TEKNOLOGI GRID PINTAR DAN PROSES PENCIPTAAN PENCAWANG DIGITAL O. V. Kozlova 8 PERUNDINGAN 42 ARTIKEL SISTEM PENGUKURAN VEKTOR Bovykin V. Mov. B. Av.. 16 ARTIKEL DARI MODEL PERTUKARAN MAKLUMAT IEC 61850 Anoshin A. O., Golovin A. V., Varnatsky A. A. 48 KEPERLUAN ARTIKEL BAGI PERALATAN PENGUJIAN UNTUK PERANTI MENGUJI DENGAN SOKONGAN IEC 61850 STANDARD N. A. A. 48 Smireks A. L. H. H. H. 2. H.. H. H. H.. H...............................2.......................r (,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,..... TAL PENCAWANG? Gusev I. A. 52 ARTIKEL PEMODELAN SISTEM KUASA DALAM MASA SEBENAR Zakonshek Ya. 26 ARTIKEL ASPEK PRAKTIS PELAKSANAAN IEC 61850-9-2 DALAM PERLINDUNGAN MIKROPEMROSES Podshivalin A. N.., Nikolai UTSYLE N.., Nikolai ENGINEERING N..MS Kapustina ENG I. A. OMATION MENGIKUT IEC 61850 STANDARD Orlov L. L., Sergeev K. A. 30 ARTIKEL CIRI-CIRI PELAKSANAAN SISTEM RPA PENCAWANG DIGITAL OLEH CONTOH PENGGUNAAN CABUTAN DIGITAL Sokolov G. A. 64 LAPORAN BAGAIMANA PERALATAN MENCIPTA OVANISASI UNTUK PENCAWANG DIGITAL 34 PENCAWANGAN PT. MODE Egorov A. G., Nikandrov M. V., Shapeev A. A. 68 TEST DRIVE TEST DRIVE SICAM IO UNIT 7XV5673 DIGITAL SUBSTATION | www.digitalsubstation.ru

hlm. 5

BERITA DI STC FGC UES UJIAN PERTAMA UNTUK PEMATUHAN IEC 61850 LULUS Pada 29-31 Januari, berdasarkan JSC STC FGC UES, ujian peranti ENIP-2 telah dijalankan untuk mematuhi piawaian IEC 61850 dari segi pelaksanaan model maklumat, perkhidmatan komunikasi abstrak dan protokol. Ujian telah dijalankan mengikut kaedah antarabangsa yang diterima untuk menguji peranti tersebut dan telah dilaksanakan menggunakan perisian khusus yang membolehkan proses ujian mengautomasikan. Memandangkan Pusat Pengujian dan Pengujian dimaklumkan oleh Pusat Saintifik dan Teknikal JSC FGC UES, semasa ujian dalam peranti ENIP-2 beberapa ketidaktepatan telah dikenal pasti dalam pelaksanaan piawaian, yang kebanyakannya telah diperbetulkan secara langsung semasa ujian. CPS meminta peserta ujian mengulas tentang tugasan yang telah ditetapkan untuk ujian dan keputusan yang diperoleh. Vladimir Bovykin, Timbalan Pengarah Jabatan Tenaga ZAO IC Energoservice Tujuan ujian untuk kami adalah untuk menyempurnakan pelaksanaan sokongan untuk standard IEC 61850. Kami adalah pemain yang agak baharu dalam pasaran peranti dengan sokongan IEC 61850, tetapi kini projek semakin memerlukan penyepaduan peranti kami dengan peranti dan sistem daripada pengeluar lain mengikut piawaian ini. Selalunya, terutamanya apabila pembekal utama dalam projek adalah pengeluar Barat yang besar, soalan timbul daripada pelanggan mengenai keserasian peralatan kami, mengenai pelaksanaan standard yang betul di dalamnya. Kami menganggap soalan ini agak sah, dan kami sendiri berminat untuk menghapuskan sebarang kesilapan di pihak kami. Semasa ujian, beberapa ketidaktepatan sememangnya dikenal pasti dalam pelaksanaan standard, dan, sebagai peraturan, ia melibatkan perkara yang agak sempit yang sebelum ini tidak dapat kami kesan semasa menguji semata-mata untuk keserasian dengan peralatan lain. Hasilnya, saya menganggap ujian yang dijalankan sangat berjaya, ia adalah baik dan pengalaman yang berguna untuk kami. Alexey Anoshin, Pengarah Eksekutif TEKVEL LLC Sebagai sebahagian daripada ujian, syarikat kami menyediakan sokongan teknikal dari segi penggunaan perisian untuk automasi percubaan - iTest. Nampaknya kepada saya kerja yang hebat dan penting telah dilakukan. Malah, dalam masa tiga hari kami dapat menyemak semua perkhidmatan komunikasi yang dilaksanakan dalam ENIP. Sukar untuk membayangkan berapa lama ini boleh diambil jika anda melakukannya secara manual. Satu lagi yang menarik dan, pada pendapat saya, momen penunjuk telah muncul. Di kalangan pengeluar Rusia, ujian bersama peranti adalah sangat biasa - iaitu, beberapa pengeluar menyambungkan peranti atau sistem mereka, dan jika terdapat sebarang ketidakkonsistenan, maka, sebagai peraturan, yang lebih berpengalaman memberikan nasihat tentang cara membetulkannya. Petua ini sering menyimpang daripada keperluan standard... Kami mengenal pasti salah satu hasil interaksi sedemikian semasa ujian, tetapi kali ini kami berjaya membetulkannya, sudah mengikut keperluan IEC 61850. Kirill Zimin, Timbalan Pengarah Reka Bentuk Pusat Saintifik dan Teknikal JSC FGC UES Pada masa ini Direktorat kami sedang mengusahakan beberapa projek, termasuk projek yang melibatkan pengenalan unsur-unsur yang dipanggil "pencawang digital". Sejak awal pembentukan direktorat, kami menetapkan tugas bukan sahaja untuk mewujudkan kumpulan projek lain yang melakukan projek "sebagai salinan karbon", tetapi untuk membentuk satu pasukan profesional dengan pemahaman mendalam tentang teknologi moden. Ini terpakai kepada semua kawasan, tetapi terutamanya pada peranti ITS. Bukan rahsia lagi bahawa apabila mencipta pencawang, piawaian IEC 61850 membolehkan anda menggabungkan dua proses: reka bentuk dan pentauliahan... Secara teorinya... Tetapi dalam praktiknya, ini amat sukar untuk dicapai, kerana dalam hal ini kecekapan dan praktikal yang sangat tinggi kemahiran diperlukan daripada pereka. Di samping itu, pereka bentuk menjadi satu-satunya yang bertanggungjawab untuk prestasi sistem. Untuk memikul tanggungjawab sedemikian, anda perlu yakin bukan sahaja dalam keputusan anda, tetapi juga bahawa peralatan tidak akan mengecewakan anda. Sudah tentu, mungkin untuk memasang pendirian untuk setiap projek dan "menguji" keputusan yang dibuat ke atasnya, tetapi ini sangat sukar. Kami percaya bahawa membina sistem yang cekap untuk menyemak sampel individu dalam jangka panjang adalah lebih betul. Sebagai contoh, jika anda mengambil sampel, uji dan pastikan ia sepadan dengan semua parameter yang diisytiharkan, maka semasa reka bentuk dan pelarasan isu prestasi litar akan timbul lebih sedikit, dan ia bergantung pada ketepatan keputusan reka bentuk dan yang ditentukan. keupayaan peralatan. Di sini kami memberi tumpuan terutamanya pada kaedah antarabangsa, tetapi kami perlu menambah sesuatu yang kami sendiri. Pada masa hadapan, kami tidak bercadang untuk menjalankan ujian sendiri; Saya fikir kerja ini harus dijalankan di tapak ujian "Pencawang Digital" OJSC "STC FGC UES", dan keperluan untuk melaksanakan ujian sedemikian adalah termasuk dalam program pensijilan untuk peranti ITS. www.digitalsubstation.ru | PENCAWANG DIGITAL 5

hlm. 6

BERITA Alat domestik untuk ALAT DOMESTIK UNTUK MENGUJI KOMUNIKASI GOOSE Syarikat Analyst-TS mengumumkan untuk menguji komunikasi GOOSE Produk baru AnCom RZA-Test, direka untuk memantau fungsi dan konfigurasi peralatan pencawang digital. Peranti akan "disesuaikan" untuk kerja rumit dengan mesej GOOSE dan akan dapat bertindak sebagai penyedut perisian dan perkakasan yang sangat khusus serta sebagai penerbit mesej GOOSE. Pada papan unit terdapat 2 antara muka Ethernet (pasangan berpintal) menyokong kelajuan 10/100/1000 Mb/s. Kit ini akan termasuk tablet 10" berdasarkan Android OS, yang akan menyambung ke modul blok instrumen melalui Bluetooth. Oleh itu, peranti boleh dikawal pada jarak sehingga 6 meter. Tablet berfungsi sebagai visualisasi dan peranti kawalan; semua maklumat disimpan dalam modul blok instrumen . Maklumat tentang mesej GOOSE yang ditangkap daripada rangkaian akan dipaparkan pada skrin tablet dalam bentuk jadual dengan medan warna yang berbeza. Dari segi tangkapan GOOSE, peranti akan membenarkan anda untuk menyelesaikan masalah seperti: Tangkapan jangka panjang mesej GOOSE (masa tangkapan bergantung pada kelantangan pemacu yang dipasang). Menyahkod struktur mesej GOOSE dengan pemilihan medan SrcMac, DstMac, VLAN (Keutamaan, ID), APPID, GoCBref, DatSet, GoID, T, StNum, SqNum, timeAllowedtoLive, Test, ConfRef, NdsCom, numDatSetEntries. Memaparkan atribut Set Data. Menyemak surat-menyurat antara mesej GOOSE yang ditangkap daripada rangkaian dan penerangannya dalam SCL. Pemantauan dan pengesanan mod tidak normal Syarikat Ralat "Analyst TS" mengumumkan produk penghantaran baharu GOOSE (kelewatan, pelanggaran dalam urutan AnCom RZA-Test, direka untuk memantau penghantaran, mengenal pasti fakta peranti dimulakan semula). AnCom RZA-Test akan memberi peluang untuk konfigurasi pencawang yang fleksibel. parameter untuk menerbitkan mesej GOOSE - pengguna akan dapat mengkonfigurasi kedua-dua nilai atribut individu sehingga masa penghantaran semula (T1 dan T0), dan nilai Peranti akan "disesuaikan" untuk kerja kompleks dengan tag VLAN. Konfigurasi boleh dilakukan secara manual atau dengan memuat turun perisian dan perkakasan yang sangat khusus dan penerangan sedia dibuat dalam bahasa SCL. Anda juga boleh membuat skrip ujian yang berubah secara dinamik sebagai penghidu dan sebagai penerbit mesej GOOSE. nilai atribut Set Data atau menerbitkan mesej GOOSE yang ditangkap terlebih dahulu daripada rangkaian. GOOSE mesej dan akan dapat bertindak sebagai fungsi dan konfigurasi peralatan digital 6 PENCAWANG DIGITAL | www.digitalsubstation.ru

hlm. 7

BERITA Tugas utama yang diselesaikan oleh peranti dalam mod penerbitan ialah: Pembentukan tindakan kawalan ujian pada IED, termasuk mensimulasikan beban maklumat pada rangkaian. Menyemak laluan mesej GOOSE ke IED yang diuji di bawah keadaan pembahagian (menggunakan VLAN). Peranti akan mempunyai alat analisis retrospektif yang membolehkan anda: Menentukan statistik ralat penghantaran GOOSE pada pelbagai selang (dari satu saat hingga satu jam); Tentukan masa penghantaran GOOSE dan nilai serakan mengikut IEC 61850-10. Alat suis PALING DIGITAL Syarikat Tekvel, atas perintah loji elektrik Vector, telah membangunkan projek untuk alat suis Digital 6-10 kV. Projek berasaskan suis D-12P, yang dihasilkan oleh ETZ "Vector" adalah projek pertama di Rusia menggunakan penghantaran data melalui protokol GOOSE untuk melaksanakan semua fungsi perlindungan geganti dan sistem automasi dalam rangka alat suis 6-10 kV . Ciri tersendiri projek ini ialah meminimumkan kerja pemasangan elektrik di tapak apabila menyediakan suis kerana penghapusan hampir lengkap kabel tembaga untuk sambungan antara kabinet. Memandangkan DsP berjaya mengetahui, penyelesaian teknikal berikut telah digunakan dalam projek "Digital Switchgear": Fungsi LZSh, kegagalan pemutus dan suis pemindahan automatik dilaksanakan menggunakan penghantaran isyarat antara perlindungan geganti dan terminal automasi menggunakan mesej GOOSE. Interlocking antara kabinet konduktor pembumian dan elemen suis yang boleh ditarik balik dilaksanakan berdasarkan perlindungan geganti dan terminal automasi dengan pemindahan data antara kabinet melalui protokol GOOSE. Perlindungan arka dilaksanakan menggunakan injap dan penderia optik dalam versi tempatan, dan semua isyarat dimasukkan ke dalam terminal perlindungan geganti sambungan berasingan. Penghantaran isyarat permulaan input arus lebih untuk melaksanakan kawalan semasa dijalankan oleh mesej GOOSE. Isyarat pengaktifan perlindungan arka dalam petak busbar kabinet talian keluar juga dihantar melalui mesej GOOSE ke terminal perlindungan geganti input. Integrasi ke dalam sistem kawalan proses automatik dijalankan menggunakan protokol IEC 61850-8-1 (MMS). Kabinet input menyediakan keupayaan untuk memasang Unit Penggabungan untuk melaksanakan perlindungan pembezaan digital pengubah kuasa. VERSI BARU iMERGE LEBIH TEPAT DAN BOLEH TUKAR FASA Syarikat TEKVEL mengumumkan kemas kini kepada aplikasi iMerge merentas platform, direka untuk menjana aliran data dalam protokol IEC 61850-9-2LE dengan kekerapan 80 sampel setiap tempoh pada komputer peribadi. Versi baharu perisian itu sudah tersedia di tapak web syarikat (www.tekvel.com). Versi iMerge 0.2.1 yang dikemas kini mempunyai penambahbaikan berikut: Nilai sampel dikira dengan lebih tepat, supaya apabila mengira komponen ortogon pada peranti atau perisian penerima, ralat dalam amplitud dan fasa isyarat adalah diabaikan. Menambah keupayaan untuk menukar fasa arus berbanding voltan (atau sebaliknya). Aplikasi itu sendiri menetapkan label "limpahan" jika nilai arus atau voltan melebihi had yang dibenarkan. 7 www.digitalsubstation.ru | PENCAWANG DIGITAL

hlm. 8

BERITA RTDS DI KAZAN Pada penghujung tahun 2013, Universiti Teknikal Penyelidikan Nasional Kazan yang dinamakan sempena A. N. Tupolev (KNRTU-KAI) telah dibekalkan dengan kompleks perisian dan perkakasan untuk memodelkan sistem kuasa dalam RTDS masa nyata. Keupayaan kompleks yang dibekalkan memungkinkan untuk mensimulasikan sistem kuasa yang mengandungi lebih daripada 200 unit fasa tunggal. Pemasangan dilengkapi dengan modul antara muka untuk bekerja menggunakan protokol IEC61850 (GTNET), modul input digital berkelajuan tinggi (GTDI) dan output (GTDO) untuk memodelkan penukar semikonduktor kuasa. Kompleks ini juga termasuk penguat yang memungkinkan untuk menjana isyarat analog arus dan voltan litar sekunder untuk peranti perlindungan geganti. Pada Mac 2014, pakar dari RTDS Technologies (Kanada) dan EnLAB (Rusia) menjalankan kerja pentauliahan pada RTDS dan menjalankan kursus latihan selama seminggu untuk bekerja di kompleks untuk pekerja KNITUKAI. Semasa latihan pelajaran amali mengenai asas bekerja dalam persekitaran perisian untuk menguruskan kompleks RSCAD. Pelajar membina beberapa model sistem kuasa secara bebas dan menyambungkannya kepada model peranti pengendalian Sistem perlindungan dan automasi geganti dan menjalankan kajian operasinya dalam masa nyata dalam litar tertutup. Simulator RTDS menjadi sebahagian daripada perlindungan geganti dan makmal penyelidikan automasi yang dicipta di universiti. Pentadbiran KNRTU-KAI menaruh harapan tinggi terhadap makmal tersebut dan menjangkakan ia akan menjadi pusat latihan profesional dan penyelidikan saintifik untuk pakar tenaga di Republik Tatarstan. Sumber: ennlab.ru PENGUJIAN PEMASANGAN DENGAN KEMUNGKINAN MENERBITKAN DATA “ROSAK” Syarikat PONOVO mempersembahkan pemasangan ujian baharu NF802. Pemasangan adalah "berdikari" kerana ia tidak memerlukan PC dengan perisian yang dipasang untuk mengendalikannya. Ia menyediakan antara muka mesin manusia itu sendiri (terdapat paparan dan papan kekunci terbina dalam), tetapi anda boleh menggunakan kaedah operasi tradisional dengan menyambungkannya ke PC. Menghantar/menerima strim mesej SV dan GOOSE boleh dijalankan melalui 8 antara muka optik dengan penyambung LC melalui gentian berbilang mod. Perlu diperhatikan bahawa NF802 membolehkan anda menerbitkan mesej dan sampel "pecah", contohnya, mengandungi jurang, dengan susunan bingkai yang salah, penghantaran data berulang, kelewatan masa yang besar dalam urutan bingkai, dan kandungan blok data yang salah. 8 input dan output diskret juga boleh digunakan untuk berkomunikasi dengan peralatan yang diuji. Penyegerakan jam dalaman pemasangan melalui isyarat GPS, protokol PTP atau IRIG-B disokong. Penyegerakan melalui PTP dijalankan dengan ketepatan tidak lebih buruk daripada 80 ns. 8 PENCAWANG DIGITAL | www.digitalsubstation.ru

hlm. 9

BERITA PMU DENGAN TANGAN ANDA SENDIRI! Peranti pengukuran vektor yang disegerakkan adalah sangat topik sebenar hari ini. Peranti boleh digunakan untuk memantau keadaan sementara dalam sistem kuasa dan banyak lagi. Dalam konsep pembangunan dan perlindungan geganti dan sistem automasi dan laporan di persidangan kita bercakap tentang mengenai penggunaan peranti ini untuk mencipta sistem perlindungan geganti teragih dan mengenai penggunaan ukuran vektor disegerakkan untuk mengemas kini parameter litar setara rangkaian elektrik di bawah keadaan operasi peralatan kuasa terkawal. Hari ini terdapat agak banyak peranti daripada pelbagai pengeluar (termasuk yang domestik) di pasaran. Kesemua mereka, sebagai peraturan, terhad kepada melaksanakan satu fungsi - menentukan vektor kuantiti elektrik dan memindahkan maklumat ini ke peringkat atasan. Banyak maklumat "hilang" di peringkat peranti. Untuk meluaskan skop fungsi berguna dan membangunkan algoritma baharu untuk melaksanakan pengukuran vektor, a Buka projek PMU. Projek ini membolehkan universiti dan institut penyelidikan untuk memasang peranti PMU dalam perkakasan dan algoritma ujian padanya pembangunan sendiri. Model perkakasan peranti terdiri daripada elemen yang tersedia secara umum (modul pemerolehan data daripada National Instruments, elemen penyegerakan masa Garmin, dsb.). Anda boleh memasang sendiri platform perkakasan - arahan terperinci tentang cara melakukan ini tersedia di tapak web projek (www.openpmu.org). Bahagian perisian juga adalah sumber terbuka dan merupakan kod sumber LabView (Instrumen Nasional). Ia boleh ditambah baik dan sokongan untuk protokol komunikasi moden ditambah. Alat yang sangat baik untuk pelajar sarjana dan siswazah, apabila mereka bukan sahaja dapat membentangkan hasil spekulasi teori mereka, tetapi juga peranti yang benar-benar berfungsi. PENGVISUALIAN DAN ANALISIS ALIRAN MAKLUMAT IEC 61850-9-2LE Banyak kali kita telah ditanya soalan - adakah terdapat alat perisian yang membolehkan anda memvisualisasikan aliran maklumat IEC 61850-9-2LE 256 mata/tempoh? Lagipun, Omicron SVScout yang terkenal tidak boleh melakukan ini. Terdapat satu. Dan ini hanyalah salah satu ciri aplikasi Discover percuma (tersedia di: https://github.com/stevenblair/discover). Program ini mampu menggambarkan beberapa aliran maklumat sebanyak 80 dan 256 mata/tempoh (50/60 Hz), dirakam melalui antara muka komunikasi PC yang berbeza. Selain menggambarkan isyarat semasa dan voltan dan memaparkan gambar rajah vektor, hari ini program ini juga membolehkan anda menganalisis komposisi harmonik isyarat, yang berdasarkan kaedah pemprosesan isyarat; Ia juga membolehkan anda memaparkan bacaan kuasa dan penunjuk kualiti kuasa asas. Pada masa hadapan, fungsi untuk memantau parameter kualiti kuasa dirancang untuk dipertingkatkan dengan ketara. www.digitalsubstation.ru | PENCAWANG DIGITAL 9

hlm. 10

PERUNDINGAN BAGAIMANA UNTUK MELIHAT DATA YANG DIHANTAR MELALUI RANGKAIAN ETHERNET MENGIKUT PROTOKOL STANDARD IEC 61850? Terdapat beberapa program (dan sistem perkakasan dan perisian) yang direka untuk memantau penghantaran data mengikut protokol standard IEC 61850 melalui rangkaian Ethernet. Antaranya: IEDScout dan SVScout (OMICRON electronics), GOOSE Inspector (Siemens), RETOM-61850, dsb. Sebagai peraturan, program ini membenarkan bukan sahaja merekodkan paket data dan parameternya, tetapi juga melakukan analisis komprehensif terhadap data yang dihantar dan merekodkan pelbagai ciri proses pemindahan mereka. Ia disebabkan oleh kehadiran fungsi tersebut analisis terperinci Program-program ini dibayar. Sama ada terdapat a alternatif percuma yang membenarkan merekodkan penjanaan data oleh peranti rangkaian (peranti perlindungan geganti, CT digital dan VT, dsb.)? Alat perisian yang paling biasa digunakan dan percuma ialah Wireshark. Mari lihat contoh praktikal menggunakan program untuk memahami fungsi yang disediakannya. Katakan kita mempunyai rangkaian Ethernet yang merangkumi 4 Rajah. 1. Pilih antara muka rangkaian. digital gabungan arus dan voltan transformer dan dua peranti perlindungan geganti. Setiap pengubah gabungan digital dikonfigurasikan untuk mengeluarkan data ke rangkaian mengikut protokol IEC 61850-9-2LE (80 sampel/tempoh). Satu peranti perlindungan geganti - Alstom - dikonfigurasikan untuk menjana satu mesej GOOSE dengan alamat MAC destinasi 01:0c:cd:01:00:01 dan goID = tkvlALSTGSE1. Peranti kedua - SEL - dikonfigurasikan untuk menjana dua mesej GOOSE: satu dengan alamat MAC destinasi 01:0c:cd:01:01:30 dan goID=tkvlSELGSE2 dan yang kedua dengan alamat MAC destinasi 01:0c:cd:01 :00:01 dan goID=tkvlSELGSE1. Katakan bahawa tugas kita adalah untuk memastikan bahawa, mengikut tugas konfigurasi, peranti Alstom menghantar mesejnya menggunakan protokol GOOSE. Buka Wireshark dan dalam tetingkap program utama pilih antara muka yang melaluinya PC disambungkan ke rangkaian Ethernet. Untuk mula menangkap data daripada rangkaian, anda perlu klik kiri pada antara muka yang menarik minat kami. Selepas ini, tetingkap akan dibuka di mana anda boleh log masuk dalam talian. 2. Hentikan rampasan lalu lintas. Semua trafik masuk dan keluar akan dipaparkan. Selepas beberapa ketika, hentikan proses penangkapan data untuk menganalisisnya dengan mengklik pada ikon yang ditandakan dalam Rajah. 2. Anda boleh melihat hasil tangkapan data - hanya paket protokol IEC 61850-9-2LE kelihatan, paket data mengikut protokol GOOSE tidak kelihatan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa kadar penghantaran data melalui protokol 9-2LE ialah 4000 mesej sesaat (pada 50 Hz), manakala pada saat yang sama, lebih sedikit mesej GOOSE boleh dihantar atau tidak sama sekali, bergantung pada tetapan peranti. . Dalam kes kami, mesej GOOSE terpaksa dihantar untuk selang masa yang dipilih. Ternyata kami tidak melihat data yang berkaitan. 10 PENCAWANG DIGITAL | www.digitalsubstation.ru

hlm. sebelas

PERUNDINGAN Rajah. 3. Menggunakan penapis mesej GOOSE. Di sini kita boleh menggunakan penapis paparan program. Untuk memaparkan mesej GOOSE sahaja, nyatakan angsa dalam medan Penapis dan tekan Enter. Anda akan mendapat keputusan berikut mengikut Rajah. 3. Program ini telah mengecualikan paparan trafik 9-2LE. Tetapi, jika terdapat beberapa peranti pada rangkaian yang menghantar GOOSE (seperti dalam kes kami), adalah berguna untuk menapisnya juga. Untuk melakukan ini, anda perlu menetapkan keadaan penapisan yang lebih kompleks dan ini boleh dilakukan menggunakan operator logik dan operasi perbandingan yang tersedia. Operator logik tersedia untuk digunakan: dan (&&) – DAN; atau (||) – ATAU; xor (^^) – eksklusif ATAU; bukan (!) - penafian; Operasi perbandingan tersedia untuk digunakan: eq (==) – sama; ne (!=) – tidak sama; gt (>) – lagi; lt (=) – lebih besar daripada atau sama dengan; le (

hlm. 12

KONSULTASI Selepas menapis menggunakan syarat baharu, kami melihat bahawa program masih memaparkan mesej GOOSE daripada peranti SEL. Ini kerana kedua-dua peranti yang menghantar mesej GOOSE mempunyai alamat MAC destinasi yang sama. Ini juga berlaku dalam amalan. Ia adalah perlu untuk mengubah suai keadaan penapisan sekali lagi supaya hanya mesej GOOSE yang dihantar oleh peranti Alstom dipaparkan. Kami mengetahui nilai parameter goID bagi blok kawalan untuk penghantaran mesej GOOSE (=tkvlALSTGSE1), kami mengubah suai keadaan dengan sewajarnya: (goose.goID==tkvlALSTGSE1)&&(eth.dst==01:0c:cd: 01:00:01) (lihat. Rajah 5). Tetingkap program hanya memaparkan mesej GOOSE yang dihantar oleh peranti Alstom, dan anda boleh mula menganalisisnya. Untuk penapisan yang berjaya, anda boleh menggunakan mana-mana parameter unik lain bagi mesej GOOSE yang anda minati (gocbRef, datset, dsb.). ADAKAH MUNGKIN MENGGUNAKAN FAIL SCD UNTUK MELAKUKAN PARAMETERISASI PENUH MP RZA? Fail SCD (Penerangan Konfigurasi Pencawang) disusun berdasarkan SCL (Bahasa Konfigurasi Sistem), semantik dan peraturan penggunaannya ditakrifkan dalam IEC 61850-6. Fail SCD itu sendiri termasuk penerangan tentang: gambar rajah satu baris kemudahan kuasa dengan pengagihan fungsi antara sambungan dan peranti fizikal; model maklumat setiap peranti individu (senarai fungsi yang dilaksanakan di dalamnya, yang dibentangkan dalam bentuk nod logik, serta objek dan atribut data yang sepadan, yang merupakan isyarat output fungsi, isyarat kawalan, tetapan fungsi); perihalan pertukaran maklumat antara peranti (maklumat apakah yang dihantar oleh setiap peranti? ke peranti mana? apabila menggunakan perkhidmatan yang mana - GOOSE, Nilai Sampel, laporan buffer/tidak buffer, dll.), ciri-cirinya (frekuensi pensampelan isyarat untuk protokol Nilai Sampel , syarat untuk menjana laporan, dsb. .) Dan parameter komunikasi (Alamat MAC pakej, pengecam dan keutamaan VLAN, dsb.). Walaupun fakta bahawa dalam fail SCD adalah mungkin untuk menerangkan dan menetapkan nilai tetapan fungsi perlindungan geganti dan peranti automasi (dsb.) projek, dalam praktiknya ini adalah kes terpencil (contohnya, syarikat General Electric menyertakan penerangan dan tetapan fungsi perlindungan geganti dan peranti automasi dalam fail ICD/CID peranti F650 , dan oleh itu ke bahagian fail SCD yang sepadan dengan peranti ini, jika satu dijana). Fail SCD tidak mengandungi penerangan tentang litar logik tersuai bagi peranti yang digunakan dalam projek. Piawaian tidak mentakrifkan peraturan untuk penerangannya. Walaupun usaha menyeragamkan logik tersuai berdasarkan bahasa SCL sedang dijalankan. Oleh itu, apabila menggunakan fail SCD, adalah tidak mungkin untuk membuat parameter sepenuhnya peranti projek. Ia hanya tidak menyimpan semua data yang diperlukan. BAGAIMANAKAH MENGHANTAR DAN MENERIMA MESEJ ANGSA DILARANGKAN? Dalam 12, parameter peranti dari segi komunikasi menggunakan protokol standard IEC 61850 mesti diterangkan oleh fail konfigurasi dalam bahasa SCL (Bahasa Penerangan Konfigurasi Sistem - bahasa penerangan konfigurasi sistem). Edisi kedua standard IEC 61850-6 mengawal penggunaan jenis fail berikut: ICD (IED Capabilities Description) - fail yang menerangkan keupayaan peranti. Fail ICD menerangkan semua peranti logik, nod logik, elemen dan atribut data. Di samping itu, set data prakonfigurasi (Dataset), blok kawalan untuk menghantar mesej GOOSE (Blok Kawalan GOOSE), laporan (Blok Kawalan Laporan), nilai serta-merta (Blok Kawalan SV) diterangkan. Fail ICD semestinya termasuk dua bahagian fail SCL: dan. Dalam fail ICD, nama peranti ditetapkan sebagai TEMPLATE. IID (Instantined IED Description) - fail perihalan peranti pra-konfigurasi. Fail dalam format ini digunakan untuk memindahkan konfigurasi peranti individu ke perisian konfigurasi sistem jika konfigurasi telah dibuat sebelum ini menggunakan perisian konfigurasi peranti individu. Penggunaan fail IID diperlukan jika model maklumat peranti (contohnya, komposisi nod logik) bergantung pada pelaksanaan khusus dalam projek. SSD (System Specification Description) - fail penerangan spesifikasi sistem. Fail jenis ini menerangkan dalam format bahasa SCL semua elemen pencawang (peralatan dan sambungan utama), semua fungsi sistem sekunder (dalam bentuk nod logik), dan juga boleh menerangkan pengikatan fungsi pada peranti utama. Jika peranti itu sendiri belum lagi dipilih, nod logik dalam fail SSD tidak akan dikaitkan dengan peranti tertentu. Walau bagaimanapun, jika beberapa peranti telah dipilih, fail SSD juga mungkin termasuk bahagian penerangan peranti - serta bahagian komunikasi -. SCD (Penerangan Konfigurasi Pencawang) - fail penerangan konfigurasi pencawang. Fail konfigurasi pencawang digunakan untuk memindahkan data konfigurasi daripada perisian konfigurasi sistem kepada perisian parameterisasi peranti individu. Jenis fail ini mengandungi Penerangan penuh konfigurasi kedua-dua pencawang itu sendiri dan semua komunikasi yang dilaksanakan dalam pencawang. DALAM fail ini semua bahagian akan hadir: , PENCAWANG DIGITAL | www.digitalsubstation.ru

hlm. 13

KONSULTASI (berasingan untuk setiap peranti), . Selain itu, untuk setiap mesej GOOSE atau strim SV, bahagian tersebut akan mengandungi penerangan tentang parameter komunikasinya (seperti MACAddress, VLAN-ID, VLAN-Priority dan lain-lain). CID (Configured IED Description) - fail penerangan konfigurasi peranti. Fail konfigurasi dihantar daripada perisian konfigurasi peranti terus ke peranti itu sendiri. Fail ini menerangkan sepenuhnya konfigurasi peranti ini dari segi komunikasi dan sebenarnya adalah fail SCD yang "dilucutkan". Perlu diingatkan juga bahawa apabila bercakap tentang menerangkan strim, kami terutamanya bercakap tentang penghantaran ("penerbitan") data dalam format mesej multicast. Bab 6 standard IEC 61850 juga menerangkan sintaks untuk menerangkan "langganan" kepada mesej GOOSE dan strim SV, walau bagaimanapun, pengalaman dengan terminal daripada pelbagai pengeluar menunjukkan bahawa hari ini hanya sebilangan kecil daripada mereka menggunakan sintaks piawai untuk tujuan ini. Di bawah ialah serpihan fail CID dengan perihalan set data (), blok kawalan penghantaran mesej GOOSE () dan perihalan parameter komunikasi untuk mesej GOOSE ini (dalam bahagian), yang dibuat menggunakan perisian konfigurasi sistem Atlan. pada fail ICD yang disediakan oleh pengeluar peranti . Dari serpihan yang dibentangkan adalah mudah untuk melihat bagaimana, dalam bentuk pautan, data daripada set data diberikan kepada unit kawalan untuk menghantar mesej angsa dan kemudian parameter rangkaian mesej ini ditetapkan. Daripada senarai yang dibentangkan di atas, perihalan blok GOOSE dan SV Control boleh terkandung dalam semua fail, walau bagaimanapun, penerangan lengkap aliran biasanya terkandung hanya dalam fail format SCD dan CID. 100

01-0C-CD-01-00-21

10 10000 <...>... ... ... ... www.digitalsubstation.ru | PENCAWANG DIGITAL 13

hlm. 14

PERUNDINGAN APAKAH PERBEZAAN ANTARA UNDIAN BERKALA DAN PELAPORAN DALAM IEC 61850? Piawaian IEC 61850 menyediakan beberapa mekanisme penghantaran data, termasuk: mekanisme yang sudah terkenal untuk menghantar isyarat diskret melalui mesej GOOSE, protokol untuk menghantar nilai arus dan voltan serta-merta - SV. Sebagai peraturan, pakar biasanya memanggil pemindahan data ke sistem kawalan proses automatik protokol MMS, bagaimanapun, berdasarkan protokol ini beberapa perkhidmatan komunikasi standard IEC 61850 dilaksanakan. Jika kita bercakap tentang pemindahan data ke sistem kawalan proses automatik, maka secara global perkhidmatan boleh dibahagikan kepada dua kumpulan: pemindahan data atas permintaan dan pemindahan data sporadis. Kedua-dua mekanisme ini dalam permintaan semasa menyediakan dan mengendalikan sistem kawalan proses automatik. Paling contoh tipikal Penggunaan data bacaan atas permintaan adalah untuk membaca model maklumat peranti (contohnya, semasa menyediakan sistem SCADA). Dalam kes ini, perkhidmatan GetServerDirectory, GetLogicalDeviceDirectory, GetLogicalNodeDirectory akan digunakan. Untuk mula membaca nilai semua pembolehubah dalam peranti, perkhidmatan GetAllDataValues ​​juga boleh digunakan, atau GetDataValues ​​boleh digunakan untuk membaca nilai pembolehubah tertentu atas permintaan. Kaedah pemindahan data sporadis, yang dilaksanakan oleh perkhidmatan pelaporan Tanpa Penimbalan dan pelaporan Penimbalan, membolehkan anda mengelak tinjauan tetap pelayan oleh pelanggan. Pelayan itu sendiri menjana mesej dan menghantarnya kepada pelanggan apabila berlakunya peristiwa tertentu - dalam kes ini, hanya titik data yang telah mengubah keadaannya dihantar. Mekanisme penghantaran laporan mempunyai kelebihan penting berbanding kaedah pengundian berkala: beban pada rangkaian maklumat dikurangkan dengan ketara, beban pada pemproses peranti pelayan dan peranti klien dikurangkan, dan penghantaran cepat mesej tentang peristiwa yang berlaku dalam sistem adalah dipastikan. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk ambil perhatian bahawa semua kelebihan menggunakan laporan buffer dan bukan buffer boleh dicapai hanya jika ia dikonfigurasikan dengan betul, yang seterusnya, memerlukan kelayakan yang cukup tinggi dan pengalaman yang luas daripada kakitangan yang melaksanakan persediaan peralatan. APAKAH KEPERLUAN YANG PERLU BERTUKAR UNTUK KEMUDAHAN TENAGA DIPENUHI? Di kemudahan kuasa yang baru dibina, pertukaran isyarat diskret antara perlindungan geganti mikropemproses dan peranti automasi (RPA) dijalankan menggunakan protokol GOOSE (IEC 61850-8-1), penyepaduan mereka ke dalam sistem kawalan proses automatik dijalankan mengikut protokol MMS, dan dalam masa terdekat ialah pemindahan ukuran daripada transduser pengukur utama arus dan voltan dalam bentuk digital dalam format protokol IEC 61850-9-2LE. Penghantaran data, termasuk isyarat kritikal, mengikut protokol di atas dijalankan melalui rangkaian Ethernet, yang mana suis merupakan bahagian penting. Kesempurnaan teknikal perlindungan geganti dan sistem automasi (kebolehpercayaan, kepekaan, selektiviti, kelajuan) bergantung pada kestabilan operasi mereka, dan mereka mesti tertakluk kepada keperluan ketat yang sama seperti untuk perlindungan geganti dan peranti automasi. Apakah intipati keperluan ini? Keperluan untuk menyokong protokol GOOSE dan IEC 61850-92LE terpakai sepenuhnya untuk peranti perlindungan geganti, tetapi adalah tidak betul untuk merumuskan keperluan sedemikian untuk suis, kerana penghantaran bingkai Ethernet (iaitu GOOSE dan IEC 61850-9-2LE packets) ialah tugas utama mana-mana tahap suis kedua. Sama ada anda menggunakan suis biasa yang anda ada di rumah anda atau suis yang berharga beberapa ribu dolar, kedua-duanya akan mengendalikan paket Ethernet lebih daripada 1500 bait (GOOSE) dan sekitar 163 bait (IEC 61850-9-2LE). Walaupun dalam keadaan pemindahan data yang intensif. Keperluan utama yang digunakan untuk suis yang dimaksudkan untuk digunakan di kemudahan kuasa adalah pematuhan dengan keperluan piawaian IEC 61850-3. Walaupun gabungan ajaib "61850", keperluan ini tiada kaitan dengan sokongan protokol komunikasi IEC 61850. Bab piawaian IEC 61850-3 menentukan keperluan untuk peralatan komunikasi yang digunakan dalam stesen elektrik dan pencawang dari sudut pandangan keserasian elektromagnet dan keadaan iklim. Oleh itu, bahagian 5.7 bab piawai ini menyatakan: “Peralatan komunikasi mesti direka bentuk untuk menahan kesan gangguan elektromagnet. pelbagai jenis, ciri stesen dan pencawang elektrik dan mesti menjalani ujian yang sesuai." Oleh itu, pematuhan suis dengan keperluan piawaian perindustrian lain, yang memberikan "hak" untuk menggunakan suis dalam perusahaan perindustrian (industri kimia, metalurgi, pengeluaran automotif), telah tidak lagi menjadi lampu "hijau" untuk kegunaan mereka pada kuasa. kemudahan dan frasa “suis industri” kedengaran tidak begitu meyakinkan . Bahagian yang sama dalam Bab 3 standard IEC 61850 menunjukkan keperluan suis dokumen untuk stesen elektrik dan pencawang mesti mematuhi - piawaian IEC 61000-6-5. IEC 61000-6-5 (GOST R 51317.6.5-2006) dipanggil "Rintangan kepada gangguan elektromagnet cara teknikal yang digunakan di loji janakuasa dan pencawang. Keperluan dan kaedah ujian." Dokumen ini mengenal pasti senarai pengaruh elektromagnet dan menormalkan nilainya untuk pelbagai antara muka peranti, bergantung pada lokasinya di kemudahan kuasa. Dalam butiran pengaruh elektromagnet, yang dibentangkan dalam IEC 61000-6-5, dan prosedur ujian yang sepadan untuk rintangan terhadapnya, diterangkan dalam siri piawaian IEC 61000. Jika anda melihat, sebagai contoh, pada dokumentasi peranti perlindungan geganti berasaskan mikropemproses moden, anda boleh melihat pengisytiharan pematuhan dengan IEC 61000-4-2 , 4-5, 4-6, dsb., serta magnitud impak (tahap ketegaran) yang mereka penuhi. Sudah tentu, darjah ketegaran yang diperlukan untuk suis dan peranti perlindungan geganti untuk impak yang sama mungkin berbeza, disebabkan oleh fakta bahawa perlindungan geganti dan peranti perlindungan disambungkan melalui beberapa elemen perantaraan kepada peralatan kuasa. 14 PENCAWANG DIGITAL | www.digitalsubstation.ru

hlm. 15

KONSULTASI APA ITU QoS? Kualiti Perkhidmatan (QoS) merujuk kepada keupayaan infrastruktur rangkaian untuk menyediakan perkhidmatan yang lebih baik kepada jenis trafik yang dihantar menggunakan pelbagai teknologi. Jadual 1. Kelas trafik mengikut piawaian IEEE 802.1p. Kualiti perkhidmatan pada tahap kedua model OSI (pautan) dalam satu elemen rangkaian dipastikan melalui penggunaan model perkhidmatan yang dibezakan (Perkhidmatan Dibezakan - DiffServ) dan disediakan oleh: Pengelasan dan penandaan trafik. Pengurusan kesesakan (mekanisme beratur). Perlu diingatkan bahawa model ini mula berfungsi hanya sekiranya berlaku giliran dan beban berlebihan. Mengikut standard IEC 61850 semua proses komunikasi Pemindahan data dijalankan menggunakan teknologi Ethernet. Teknologi ini mentakrifkan format bingkai Ethernet (bingkai), talian sambungan (medium penghantaran), isyarat elektrik dan lampu menyala tahap fizikal, protokol kawalan akses sederhana berada pada tahap kedua model OSI (pautan). Kaedah dan teknologi Ethernet asas diterangkan oleh keluarga protokol IEEE 802.3. Protokol Ethernet dalam bentuk tulennya tidak menyokong fungsi keutamaan trafik, oleh itu, bersama-sama dengan standard Protokol Ethernet IEEE 802.3, organisasi IEEE telah membangunkan piawaian untuk mewujudkan kawasan setempat maya VLAN IEEE 802.1q. Piawaian IEEE 802.1q menyediakan untuk memasukkan tag VLAN empat bait tambahan ke dalam pengepala Ethernet bingkai sumber, yang mengandungi label Keutamaan Kelas Perkhidmatan (CoS) IEEE 802.1p (lihat Rajah 1). KLASIFIKASI DAN PENANDA LALU LINTAS Suis moden membolehkan anda membezakan bingkai Ethernet (mengklasifikasikan trafik) mengikut parameter label Keutamaan IEEE 802.1p. Nilai keutamaan bergantung pada jenis trafik ditunjukkan dalam Jadual 1. Piawaian IEC 61850, secara lalai, menyediakan untuk mesej GOOSE dan sampel nilai SV serta-merta keutamaan 4. Oleh itu, klasifikasi dan penandaan trafik menyelesaikan dua masalah: Menugaskan data yang dihantar kepada kelas trafik tertentu . Menetapkan keutamaan yang sesuai kepada bingkai yang dihantar. KAWALAN KESESAKKAN (MEKANISME BERATUR) Kesesakan berlaku apabila penimbal keluaran peralatan yang menghantar limpahan trafik. Mekanisme utama untuk berlakunya lebihan beban (atau, bersamaan, Rajah 1. Struktur bingkai Ethernet mengikut piawaian IEEE 802.1q. Bit keutamaan Penetapan Kelas keutamaan trafik 111 (7) 110 (6) 101 (5) 100 (4) 011 (3) 010 (2) 001 (1) NC (Rangkaian Con- Rangkaian kritikal. Trafik kawalan rangkaian. ditrol) VO (Suara) VI (Video) CL (Usaha Terkawal) EE (Usaha Cemerlang) – BK (Latar Belakang) BE (Usaha Terbaik) ) Suara interaktif Multimedia interaktif (video) Media Penstriman Terkawal Standard Keutamaan (Ekonomi) Latar Belakang Rendah Trafik usaha terbaik ("sebaik mungkin"). Pilihan lalai. 000 (0) kesesakan) ialah pengagregatan trafik (apabila kelajuan trafik masuk melebihi kelajuan trafik keluar) dan ketidakkonsistenan kelajuan pada antara muka. Pengurusan jalur lebar sekiranya berlaku kesesakan (bottleneck) dijalankan menggunakan mekanisme beratur. Bingkai Ethernet diletakkan dalam baris gilir, yang diproses secara teratur mengikut algoritma tertentu. Malah, kawalan kesesakan ialah penentuan susunan di mana bingkai meninggalkan antara muka (baris gilir) berdasarkan keutamaan. Jika tiada beban berlebihan, barisan tidak berfungsi. Oleh kerana barisan tidak berkesudahan, mereka boleh mengisi dan menjadi terlalu sesak. Jika baris gilir sudah penuh, maka paket baru tidak memasukinya dan dibuang. Fenomena ini dipanggil kehilangan akhir. Masalah dengan kehilangan ekor ialah dalam keadaan ini suis tidak boleh membantu tetapi membuang bingkai yang diberikan, walaupun ia mempunyai keutamaan yang tinggi. Oleh itu, mekanisme diperlukan yang melaksanakan dua operasi berikut: Tentukan sama ada baris gilir benar-benar penuh dan sama ada tiada ruang dalam baris gilir untuk bingkai keutamaan tinggi. Buat dasar mengikut bingkai yang mempunyai keutamaan yang lebih rendah akan dibuang dahulu, dan hanya kemudian bingkai yang mempunyai keutamaan yang lebih tinggi. Pengutamaan digunakan untuk mengklasifikasikan bingkai dengan memberikannya kepada salah satu baris gilir keluaran. Label keutamaan IEEE 802.1p untuk penugasan baris gilir ditakrifkan oleh www.digitalsubstation.ru | PENCAWANG DIGITAL 15