IEC 61850: Diskuze a výhody standardu

S rozvojem digitálních technologií na boku nezůstala a výrobci elektrických zařízení. Přes přítomnost mezinárodní klasifikace ISO v ruštině to bylo vyvinuto vlastní normy IEC 61850, je zodpovědný za systémové a síťové rozvodny.

Trocha historie

Vývoj výpočetní techniky nebyla ušetřena systémy řízení elektrické sítě. Obecně přijímaný dnes standardní IEC 61850 byl původně představen v roce 2003, i když pokusy zavést na tomto základě systémy byly již v 60. letech minulého století.

Jeho podstatou scvrkává na použití speciálních protokolů, ovládání elektrických sítí. Na jejich základě nyní, a také sleduje fungování tohoto typu sítí.

Pokud předtím zaměřen výhradně modernizace počítačové systémy, které kontrolují elektrickou energii, se zavedením pravidel, standardů, protokolů, jako IEC 61850, se situace změnila. Hlavním úkolem hosty začal poskytovat monitoring pro včasné zjištění závady zařízení.

Protokol IEC 61850 a jeho analogy

Protokol sám nejaktivněji začal být používán v polovině 80. let. Pak se jako první testovací verze modifikace, IEC 61850-1, IEC 60870-5 verze 101, 103 a 104, DNP3 a Modbus, které se ukázaly být zcela neudržitelný.

A že počáteční vývoj tvořily základ moderního protokolu UCA2, který je v polovině 90. let byl úspěšně použit v západní Evropě.

Jak to funguje

Pokud jde o problematiku fungování, měla by vysvětlit, co protokol IEC 61850, pokud jde o „nechápavé“ (lidé, kteří jen pochopit základy práce a pochopení principů komunikace s počítačem).

Důležité je, že u rozvodny nebo elektrárny instalován mikroprocesorový čip, který může přenášet data o stavu celého systému přímo do ústředního terminálu, který vykonává základní ovládání.

Přenos dat, který zahrnuje GOST R IEC 61850 prostřednictvím spojení s vysokou rychlostí. Zhruba lze říci, že třísky vytvářené vazby na nejbližší síti.

Sběrný systém DAS (Data Acquisition System) používá alespoň převod 64-bit, spolu s příslušným šifrovacích algoritmů databáze.

Ale, jak praxe ukazuje, a tyto systémy jsou velmi zranitelné. Sledovali jsme americké filmy, kdy v jedné scéně se vypne napájení celého bloku? A je to! Elektřina Grid management na základě IEC 61850 mohou být koordinovány z libovolného externího zdroje (dále jen, bude zřejmé, proč). Do té doby, uvažujme základní systémové požadavky.

Standardní R IEC 61850: požadavky na komunikační systémy

Pokud dříve to bylo pochopitelné, že signál by měl dopřát pomocí telefonní linky, komunikační zařízení se vrhl vpřed. Vložené čipy jsou schopny zajistit přenos na 64 Mbps, je zcela nezávislé na poskytovateli služby je standardní.

Pokud vezmeme v úvahu 61850 norma IEC pro „figuríny“, vysvětlení je poměrně jednoduché: Výkon čip používá proprietární protokol pro přenos dat, spíše než standardní běžný TCP / IP. Ale to není všechno.

Samotný standard je data IEC 61850 se zabezpečeným připojením. Jinými slovy, je připojení k internetu, bezdrátové sítě, a tak dále. E. Udělat specifickým způsobem. V nastavení zpravidla využívají proxy server, protože je to tak (i když virtuální) jsou nejbezpečnější.

Celkový rozsah z

Je zřejmé, že v souladu s požadavky, které vystavuje norma IEC 61850, instalovat zařízení tohoto typu v běžném transformátoru kabině nebude fungovat (počítačový čip jednoduše není místo).

Provozovat takové zařízení také nebude vůbec touhu. Potřebuje minimální počáteční vstupní / výstupní systém podobný systému BIOS, a také komunikativní modelu odpovídající přenos dat (bezdrátové, kabelové a tak bezpečné připojení. D.).

Ale ve středu ovládání celkové nebo místní rozvodné sítě, můžete přistupovat téměř všechny funkce síly. Jako příklad lze uvést, i když ne nejlepší, můžeme snížit film „zemského jádra» (jádra), když hacker zabraňuje zničení naší planety energetickým zdrojem destabilizace dodávajícího ‚náhradní‘ propagace variantu jádra Země.

Ale to je čirá fantazie, možná dokonce virtuální potvrzení požadavků IEC 61850 (i když to není výslovně uvedeno jinak). Nicméně i nejprimitivnější emulace IEC 61850 to tak vypadá. Ale kolik nehod bylo možné předejít?

Stejný čtvrtý blok černobylské jaderné elektrárny, pokud by bylo prokázáno diagnostické nástroje, které jsou v souladu s normou IEC 61850-1 alespoň možná by to explodovalo. A my můžeme těžit jen tehdy, co se stalo v roce 1986.

Záření - to je takový, že tajnůstkářských činů. V prvních dnech, měsíců nebo roků příznaky nemoci z ozáření se nemusí projevit, nemluvě o poločasy uranu a plutonia pro daný dnes málo lidí věnovat pozornost. Ale integrace stejných Geigerův počítač v elektrárně by mohlo výrazně snížit riziko pobytu v této oblasti. Mimochodem, protokol sám o sobě umožňuje převést tyto údaje do software a hardware zapojeny komplexu.

Metody modelování a konverze na reálných protokolů

Nejjednodušší pochopení toho, jak to funguje, například standardní IEC 61850-9-2, je třeba říci, že žádný z železného drátu nemůže určit směr přenášených dat. Tedy potřebovat vhodný repeater schopné přenášet data stavu systému se a šifrována.

Přijímat signál, jak to dopadá, je to docela jednoduché. Ale teď, když byly přečteny a dekódovány přijímačem, bude muset potit. Ve skutečnosti, dekódovat vstupní signál, například na základě normy IEC 61850-2 na potřebu primární úrovni použít zobrazovací systémy, jako jsou SCADA a P3A.

Ale vychází ze skutečnosti, že tento systém používá drát komunikační zařízení, základní protokoly jsou považovány HUSÍ a MMS (nesmí být zaměňována s mobilní messaging). Tento převod vytváří normy IEC 61850-8 pomocí postupných první MMS a pak husa, která v konečném důsledku umožňuje zobrazování informačních technologií P3A.

Hlavní typy konfigurace rozvodny

Jakýkoli rozvodna, která používá tento protokol musí mít alespoň minimální sadu nástrojů pro přenos dat. Za prvé se jedná o ty fyzické zařízení připojených k síti. Za druhé, v každé takové jednotky musí být jeden nebo více logických modulů.

V tomto případě je zařízení samo o sobě je schopen plnit funkci náboje, bránu nebo dokonce druhu zprostředkovatele pro přenos informací. Samy o sobě jako logické uzly mají úzké zaměření a je rozdělen do následujících tříd:

• „A“ - automatické kontrolní systémy;
• "M" - měřicí systém;
• "C" - kontrola telemetrie;
• «G» - moduly společných funkcí a nastavení;
• «I» - vytvořit komunikační prostředky a metody používané pro archivaci dat;
• «L» - logické moduly a komponenty systému;
• «P» - ochrana;
• «R» - spojené ochranné komponenty;
• «S» - senzory;
• «T» - transformátory, m;
• «X» - blok-pólový spínací zařízení;
• «Y» - typ výkonových transformátorů;
• «Z» - všechno ostatní není zahrnuta ve výše uvedených kategoriích.

Předpokládá se, že protokol IEC 61850-8-1, například, je schopna zajistit menší využívání drátů nebo kabelů, které samozřejmě mají pouze pozitivní vliv na snadnost konfigurace zařízení. Ale hlavní problém, jak to dopadá, je to, že ne všichni manažeři jsou schopny zpracovat přijatá data i za přítomnosti vhodných softwarových balíků. Předpokládá se, že se jedná o dočasný problém.

aplikační software

Nicméně i v situaci nepochopení fyzikálních principů tohoto typu akční programy emulace IEC 61850 mohou být prováděny v jakémkoliv operačním systému (i mobilní).

Předpokládá se, že obsluhující personál nebo integrátorů tráví mnohem méně času na zpracování dat pocházejících z rozvodny. Architektura těchto aplikacích intuitivní, rozhraní je jednoduché, protože všechny zpracování je pouze zavedení lokalizovaných dat s následným automatickým dodání výsledků.

Nevýhodou těchto systémů lze přičíst snad, že nadfakturace P3A zařízení (systémy na bázi mikroprocesoru). Proto je nemožnost jeho masové aplikace.

praktická aplikace

Před tím, vše výše uvedené ve vztahu k protokolu IEC 61850 týkal pouze teoretické poznatky. Jak to funguje v praxi?

Předpokládejme, že máme pohonný systém (rozvodna) s napájením třífázového a dvou měřicích vstupů. Při stanovení standardní logické jednotky používají název MMXU. IEC 61850 mohou být dva: MMXU1 a MMXU2. Každý takový uzel pro snadnou identifikaci může obsahovat i další prefix.

Jako příklad je modelována na základě uzlu XCBR. On je identifikován s použitím některé z hlavních operátorů:

• Loc - určení lokálního nebo vzdáleného místa;
• OpCnt - metoda počítání provedených (prováděné operace);
• Pos - operátor odpovědný za umístění a parametry podobné Loc;
• BlkOpn - zámek otevření příkazu přepínače;
• BlkCls - lock switch;
• CBOpCap - přepínač režimu provozu.

Taková klasifikace pro popis třídy dat CDC se používá zejména v systémech 7-3 modifikace. Avšak i v tomto případě je konfigurace na základě použití několika charakteristik (FC - funkční omezení, SPS - kontrolní bod stav jednotky, SV a ST - vlastnosti permutace systémy, DC a ex - popis a parametry rozšířené definice).

S ohledem na definici a popis SPS třídy logického řetězce zahrnuje vlastnosti stVal, kvalitní - Q, a s parametry aktuální čas - t.

Tím je transformace provedena v průběhu technologických dat připojením Ethernet a protokol TCP / IP přímo do objektu variabilních MMS, které teprve později identifikoval se s přiděleným jménem, což má za následek skutečné hodnoty některého zapojený v tomto časovém indexu.

Kromě toho protokol IEC 61850 je pouze všeobecný a dokonce i abstraktní vzor. Ale na základě to dělalo popis struktury jakéhokoli prvku energetického systému, který umožňuje mikroprocesorové čipy přesně identifikovat každý přístroj zapojen v této oblasti, včetně těch, které používají energeticky úsporných technologií.

Formát protokolu teoreticky může být převedena na jakýkoliv typ dat, založené na MMS a norem ISO 9506. Ale proč tedy byl zvolen manažerem 61850 IEC?

To je spojováno výhradně s spolehlivosti parametrů a snadného procesu se zadáním složitých jmen nebo vzory služby.

Takový proces bez zásahu protokolu MMS je velmi náročné na pracovní sílu, a to i při tvorbě těchto žádostí „read-write-prohlášení“. Ne, samozřejmě můžete provést konverzi tohoto typu, a to i pro UCA architektury. Ale, jak praxe ukazuje, že je aplikace IEC 61850 umožňuje to udělat bez velkého úsilí a náklady na čas.

Otázky ověření dat

Tento systém však není omezen na předání. Ve skutečnosti vložené mikroprocesorové systémy si mohou vyměňovat data, a to nejen u stanic a centrálních řídících systémů. Mohou zpracovávat data spolu s vhodným vybavením.

Příklad jednoduché: elektronický čip odešle velikost proudu nebo napětí v odpovědné sektoru. V souladu s tím, jakýkoli jiný sub-systém na základě poklesu napětí lze aktivovat nebo deaktivovat doplňkové napájecí systém. To vše je založeno na standardních zákony fyziky a elektrotechniky, nicméně záleží na proudu. Například, máme standardní napětí 220 V. V Evropě - 230 V.

Podíváte-li se na základě kritérií odchylek, v bývalém SSSR je +/- 15%, zatímco ve vyspělých evropských zemích, to není více než 5%. Není divu, že západní značkové vybavení jen selže jen kvůli proudovým nárazům.

A pravděpodobně není nutné říci, že mnozí z nás pozorovat ve struktuře nádvoří ve formě trafostanice, postavené v dobách Sovětského svazu. Myslíte si, že tam může být počítač čipová sada nebo připojení kabelů k získání informací o stavu transformátoru? Tady je to, co to není!

Tyto nové systémy založené na IEC 61850 standardu povolení úplná kontrola všech parametrů, ale je jasné, že to nemůže rozšířené implementace odpovídajících služeb odpuzuje jako „prodeje elektráren“ v podmínkách zakázky protokolů vrstvy.

Na tom není nic překvapivého to. Společnostem, které distribuují elektřinu mezi spotřebiteli může jednoduše přijít o zisky nebo výhody na trhu.

místo toho výsledek

Obecně platí, že protokol na jedné straně, je jednoduchý, ale na druhé straně - je velmi obtížné. Problémem není ani skutečnost, že k dnešnímu dni není vhodný software, a že celé řízení výkonu systému elektrické, zděděný od Sovětského svazu, je to prostě není připraven. A pokud si vzít v úvahu nízkou kvalifikaci personálu, pak otázka, nemůže se stát, že někdo je schopen řídit nebo eliminovat tento problém včas. Oba jsme se? Problém? De-sepne sousedství. To je všechno.

Ale aplikace tohoto standardu, aby se zabránilo tento druh situace, nemluvě o všechny druhy valivých výpadky.

Můžeme tedy vyvodit pouze jediný závěr. Že koncový uživatel má použití IEC 61850? V nejjednodušším slova smyslu - je nepřetržitý zdroj napájení s nedostatkem výpadku napájení. Všimněte si, že v případě, že počítačový terminál nebo laptop není poskytnuto použití nepřerušitelnému regulátoru napájení nebo napětí, pádu nebo skoku může vyvolat okamžité vypnutí systému. V pořádku, pokud budete potřebovat obnovit na úrovni softwaru. A pokud se vám bude hořet RAM proužky nebo pevný disk selže, pak to, co mám dělat?

To, samozřejmě, je samostatný předmět pro studium, ale tyto normy, se nyní používá v elektrárnách s odpovídajícími „železo“, a softwarové diagnostiky je schopen ovládat všechny parametry sítě, zabraňuje situaci s příchodem kritické selhání, které může mít za následek nejen poškození domácích spotřebičů ale k selhání celého vedení domácností (je známo, je určena pro ne více než 2 kW při standardní napětí 220 v). Proto zároveň včetně ledničky, pračky nebo kotel na ohřev vody, myslím, stokrát tolik jako oprávněné.

Pokud je verze dat protokolu účastní, budou nastavení subsystému aplikován automaticky. A v největší míře se jedná o spuštění stejné 16 ampér pojistku, kterou obyvatelé 9-patrových domů někdy založit vlastní, obcházet službu, je za to zodpovědný. Ale cena emise, jak se ukázalo, je mnohem vyšší, neboť umožňuje obejít některá omezení spojená s výše uvedenou normou a jeho doprovodných předpisů.