Промышленные сети Ethernet для автоматизации подстанций и «Цифровой» энергетики

Train
Создание протоколов связи для управления энергосетями и их компонентами (такими как удаленные терминалы, ИЭУ и даже центры управления) продолжалось в течение нескольких десятилетий. В результате появилась масса различных стандартов, при-нятых в разных странах мира. Различные протоколы имеют свои сильные стороны и динамику. Например, В США стандартом стал DNP 3 (Distributed Network Protocol), Европа массово применяет IEC 60870-5 101/103/104, а в большей части стран мира распростра-нен протокол Modbus, благодаря своей открытости и простоте использования в жестко контролируемой динамике коммуникации. Для упрощения ситуации и обеспечения совместимости систем был разработан IEC 61850, задуманный как стандартный протокол коммуникации для электроподстанций и автоматизации электросети. Основываясь на глубоком знании сетей и подстанций, IEC 61850 функционирует как объектно-ориентированный протокол Ethernet, использующий моделирование данных для четкого опи-сания всех элементов электросети или подстанции в виде стандартных логических узлов – таких как объекты обработки, защиты, управления и функции мониторинга, измерения, защиты и контроля в реальном времени.
Эта специализация обеспечивает доступ к данным в энергосистеме, чтобы получить больше деталей. Чтобы ещё больше повысить надежность и производительность, Часть 3 IEC 61850 дополнительно вводит требования совместимости для оборудования и сети – такие как электромагнитная устойчивость (EMI), интеллектуальные электронные устройства, защита от перенапряжений, сопротивляемость толчкам и вибрациям, температурный диапазон эксплуатации. Коммутаторы ATOP IEC61850-3 полностью со-ответствуют всем перечисленным требованиям.
 
Cогласно IEC 61850-3, устройство должно:
• Работать в диапазоне температур от -40°C до +85°C.
• Обеспечивать надежную передачу данных на дальние расстояния по оптоволоконным линиям.
• Обладать отличной устойчивостью к толчкам и вибрациям. Сертификация по стандарту MIL-STD-810F гарантиурет полное соответствие этим тербованиям.
• Обладать хорошей электромагнитной устойчивостью и соответствовать стандартам электромагнитного излучения.
Обладать защитой EMC не ниже уровня 3; ESD, EFT и защитой от перенапряжений – не ниже уровня 4; устойчивостью к PFMF и к затухающему колебательному магнитному полю не ниже уровня 5.
• Иметь функцию управления качеством обслуживания (QoS) и выполнять коммутацию пакетов в реальном времени для сообщений GOOSE.
• Гарантировать уровень резервирования, сводящий потери пакетов к минимуму. Должны поддерживаться кольцевые топологии. Также настоятельно рекомендуется поддержка технологий нулевой потери пакетов - таких, как HSR (High availability Seamlessly Redundancy) или PRP (Parallel Redundancy Protocol). Устройства ATOP поддерживают кольца RSTP (Rapid Spanning-Tree Protocol) и ERPS. Наш инновационный коммутатор RHG9528 с модулями HSR/PRP гарантирует нулевые потери пакетов GOOSE.
 
Неуправляемые коммутаторы EN50155
 

Управляемый гигабитный коммутатор IEC 61850-3 для монтажа в стойке

RHG9528 – это модульный стоечный управляемый коммутатор, сертифицированный по IEC61850-3; он представляет собой идеальный вариант для автоматизации подстанций. Благодаря модульной архитектуре вы можете настроить устройство под свои потребности.
Модульная архитектура RHG9528 позволяет развертывать продукт либо как «просто» управляемый коммутатор, либо как коммутатор доступа/агрегации, как прозрачные часы PTP, граничный тактовый генератор PTP, часы SyncE или как устройство IEC62439-3 (HSR) и IEC62439-4 (PRP). Прочная конструкция, расширенный температурный диапазон и высокая степень EMC-защиты в сочетании с сертификатами IEC61850-3 и IEEE1613 для электроэнергетики делают серию RHG9528 идеальным выбором для подстанций IEC61850.
Высокая доступность и нулевые потери пакетов (HSR/PRP)
С модулями HSR/PRP устройства серии RHG9528 соответствуют самым жестким требованиям по резервированию. Они обеспечивают нулевые потери пакетов, отсутствие ошибок или повреждений пакетов, а также гарантированную доставку пакетов/сообщений GOOSE по назначенному адресу. Также они обеспечивают время сходимости сети с резервированием менее 20 милисекунд даже при полной нагрузке, благодаря чему можно создать надежную сеть практически в любой кольцевой топологии с резервированием при помощи традиционных протоколов резервирования. RHG9528 поддерживает кольца ITU-T G.8032 ERPS; IEEE802.1D-2004 RSTP; STP; MSTP; MRP (клиент); iA-Ring; iA-Chain; и многие другие совместимые кольцевые топологии с резервированием. Продвинутый веб-интерфейс открывает доступ к таким интеллектуальным функциям, как QoS, IGMP и зеркалирование портов.
 
 

В телекоммуникационных системах иногда требуется синхронизировать миллионы ячеек, что может привести к перегрузке процессора на первичном генераторе (Grandmaster Clock или GMC) и физических каналов, подключенных к нему.
Для противодействия этому в телекоммуникациях (а также в энергетике) часто используются вторичные генераторы (Boundary Clock или BC).
Граничный тактовый генератор обычно встраивается в управляемый коммутатор. Он является ведомым (Slave) по отношению к GMC и ведущим (Master) по отношению ко всем ведомым ниже по потоку. За счет создания такого промежуточного звена структура разгружается: GMC синхронизирует только BC, а они в свою очередь синхронизируют либо slave-ячейки, либо другие BC, и так далее.
Хороший BC, подобно GMC, должен аппаратно генерировать точные тметки времени и быть оснащен хорошим внутренним осциллятором для того, чтобы ограничить дрифт времени – на случай отказа GMC или канала связи.
Цифровая подстанция PTP
+7 (495) 532-56-88 | sales@atoptech.ru | 2017 | Atop Technologies (с)