IEC 61850: Forums en de voordelen van de standaard

Met de ontwikkeling van digitale technologieën in de zijkant niet blijven en elektrische fabrikanten van apparatuur. Ondanks de aanwezigheid van de internationale classificatie van de ISO, in het Russisch het werd ontwikkeld zijn eigen IEC 61850 standaard, is verantwoordelijk voor systeem- en netwerkbeheerders onderstations.

Een beetje geschiedenis

De ontwikkeling van de computer-technologie is niet gespaard van de elektrische netwerk management systemen. Algemeen aanvaarde vandaag de IEC 61850-standaard werd oorspronkelijk geïntroduceerd in 2003, hoewel de pogingen om in te voeren op deze basis systemen waren terug in de jaren '60 van de vorige eeuw.

De essentie komt neer op het gebruik van speciale protocollen, controle van elektrische netwerken. Op basis van hen nu, en maakte het toezicht op de werking van dit soort netwerken.

Als voorheen uitsluitend gericht het upgraden van de computer systemen die elektrische energie te regelen, met de introductie van de regels, normen, protocollen zoals IEC 61850, is de situatie veranderd. De belangrijkste taak van de gasten begonnen met het aanbieden monitoring voor de tijdige detectie van storingen van het apparaat.

IEC 61850 protocol en zijn analogen

het protocol zelf meest actief begon te worden gebruikt in het midden van de jaren '80. Dan als de eerste test versie van modificatie gebruikt IEC 61850-1, IEC 60870-5 uitvoeringen 101, 103 en 104, DNP3 en Modbus, die bleek volledig onhoudbaar.

En dat initiële ontwikkeling vormden de basis van de moderne protocol UCA2, die in het midden van de jaren '90 is met succes gebruikt in West-Europa.

Hoe werkt dit

Met betrekking tot de kwestie van het functioneren, moeten uitleggen wat het protocol IEC 61850, voor de "Dummies" (mensen die alleen de basis van het werk en begrip van de principes van de communicatie met computers te begrijpen).

Het punt is dat aan het onderstation of energiecentrale geïnstalleerde microprocessor chip die gegevens direct overdragen van de status van het hele systeem aan de centrale terminal uitvoeren basisregelsysteem.

gegevensoverdracht, wat inhoudt GOST R IEC 61850 via de snelle verbinding. Ruwweg de chip bindende de dichtstbijzijnde LAN.

Een data-acquisitie systeem DAS (Data Acquisition System) maakt gebruik van ten minste een 64-bit overdracht, samen met de betreffende encryptie-algoritmen database.

Maar, zoals de praktijk blijkt, en deze systemen zijn zeer kwetsbaar. We keken naar Amerikaanse films, wanneer in een scène wordt uitgeschakeld stroomtoevoer naar het hele blok? Dat is het! Elektriciteit Netveiligheidsbeheer basis van IEC 61850 kan worden gecoördineerd vanuit een externe bron (hierna zal het duidelijk waarom). In de tussentijd, laten we rekening houden met de minimum systeemvereisten.

R standaard IEC 61850: eisen voor communicatiesystemen

Als eerder werd ervan uitgegaan dat het signaal moet genieten via de telefoonlijn, communicatiefaciliteiten heeft voren gesprongen. Ingebedde chips kunnen overbrenging te laten bij 64 Mbps, die volledig onafhankelijk van de aanbieders van de dienst standaard.

Als we rekening houden met de IEC 61850 standaard voor de "dummies", de verklaring is heel eenvoudig: de macht van de chip maakt gebruik van een eigen protocol voor gegevensoverdracht, in plaats van de conventionele TCP / IP-standaard. Maar dat is nog niet alles.

De standaard zelf is de IEC 61850 data met beveiligde verbindingen. Met andere woorden, de verbinding met het internet, draadloze netwerken, en ga zo maar door. E. Maak een specifieke manier. In de instellingen, in de regel, gebruik maken van de proxy-server, omdat het zo is (zij het virtueel) zijn het veiligst.

De totale omvang van de

Het is duidelijk dat volgens de vereisten die standaard IEC 61850 blootstelt, om apparatuur van dit type te installeren op de gebruikelijke transformator stand zal niet werken (computerchip er is gewoon geen plaats).

Bedien een dergelijk apparaat ook helemaal niet verlangen. Hij heeft een minimale eerste invoer / uitvoersysteem verwant BIOS en ook communicatief model overeenkomende dataoverdracht (draadloos, bedraad, enzovoort beveiligde verbinding. D.).

Maar in het midden van het toezicht op de algemene of lokale elektriciteitsnet, hebt u toegang tot bijna alle functies van de macht. Als voorbeeld, maar niet de beste, kunnen we de film te verminderen "kern van de aarde» (de kern), toen een hacker voorkomt dat de vernietiging van onze planeet door een energieke destabilisatie bron leveren van de 'spare' variant bevordering van de kern van de aarde.

Maar dit is pure fantasie, misschien zelfs een virtuele bevestiging van de IEC 61850 eisen (hoewel dit niet expliciet vermeld). Maar zelfs de meest primitieve emulatie IEC 61850 ziet er op die manier. Maar hoeveel ongevallen kunnen vermeden kunnen worden?

Dezelfde vierde eenheid van de kerncentrale van Tsjernobyl, indien zou worden vastgesteld diagnostische instrumenten die voldoen aan de IEC 61850-1 tenminste, misschien, zou niet zijn ontploft. En we kunnen alleen profiteren van de voordelen van wat er is gebeurd in 1986.

Straling - het is van dien aard dat geheimzinnig acts. In de vroege dagen, maanden of jaren van de symptomen van stralingsziekte niet mag worden geopenbaard, niet te vergeten de halfwaardetijd van uranium en plutonium voor dat vandaag de dag noemen, weinig mensen opletten. Maar de integratie van dezelfde geigerteller in de energiecentrale zou kunnen aanzienlijke vermindering van het risico van een verblijf in dit gebied. By the way, het protocol zelf kunt u dergelijke gegevens over te dragen aan de software en hardware die betrokken zijn complex.

Werkwijzen voor modellering en omzetting in real protocollen

De eenvoudigste begrijpen hoe het werkt, bijvoorbeeld IEC 61850-9-2 standaard, moet worden opgemerkt dat geen van de ijzerdraad de richting van de verzonden data niet kan bepalen. Ie moet een geschikte repeater voor het zenden de systeemstatus gegevens en gecodeerd.

Ontvang het signaal, zo blijkt, is het heel simpel. Maar nu dat het is gelezen en gedecodeerd door de ontvanger, zal moeten zweten. In feite, met het binnenkomende signaal te decoderen, bijvoorbeeld op basis van IEC 61850-2 op het eerste niveau noodzaak imaging systemen zoals SCADA en P3A gebruiken.

Maar op basis van het feit dat dit systeem maakt gebruik van een draad communicatie faciliteit, de basis-protocollen worden beschouwd GOOSE en MMS (niet te verwarren met de mobiele messaging). Deze omzetting produceert IEC 61850-8 middels opeenvolgende eerste MMS en GANS, die uiteindelijk zorgt voor het weergeven van informatietechnologie P3A.

De belangrijkste soorten onderstation configuratie

Elke onderstation dat dit protocol gebruikt moet minimaal een minimale set van tools voor gegevensoverdracht te hebben. Ten eerste betreft de fysieke inrichtingen op het netwerk aangesloten. Ten tweede, in elk dergelijk toestel moet één of meer logische bouwstenen.

In dit geval is de inrichting zelf in staat zijn de functie van een naaf, een gateway, of een soort tussenschakel voor informatietransmissie. Zichzelf als logische knooppunten hebben een smalle focus en is onderverdeeld in de volgende klassen:

• "A" - automatische controlesystemen;
• "M" - meetsysteem;
• "C" - telemetriebediening;
• «G» - modules van de gemeenschappelijke functies en instellingen;
• «I» - de communicatie middelen en methoden voor archiveren;
• «L» - logische bouwstenen en systeemcomponenten;
• «P» - bescherming;
• «R» - geassocieerde beveiligingscomponenten;
• «S» - sensoren;
• «T» - transformatoren, meters;
• «X» - block-pole schakelmateriaal;
• «Y» - het type transformatoren;
• «Z» - al het andere is niet opgenomen in de bovengenoemde categorieën.

Gemeend wordt dat het protocol IEC 61850-8-1, bijvoorbeeld, kan minder gebruik van draden of koorden, die natuurlijk alleen een positief effect op het gemak van configuratie van de apparatuur te garanderen. Maar het grootste probleem, zo blijkt, is dat niet alle managers zijn in staat om de ontvangen gegevens, zelfs in de aanwezigheid van de juiste software pakketten te verwerken. Het is te hopen dat dit een tijdelijk probleem.

applicatiesoftware

Niettemin, zelfs in een situatie van verkeerd begrip van de fysische beginselen van dit soort actieprogramma emulatie IEC 61850 kan worden uitgevoerd in een besturingssysteem (ook mobiel) uitgevoerd.

Er wordt aangenomen dat het bedienend personeel of integrators besteden veel minder tijd op de verwerking van de gegevens afkomstig van het onderstation. De architectuur van dergelijke toepassingen intuïtieve, de interface is eenvoudig, omdat alle processing alleen de introductie van gelokaliseerde gegevens daaropvolgende automatische levering van de resultaten.

Het nadeel van dergelijke systemen kan wellicht worden toegeschreven dat de overbilling P3A materiaal (microprocessor gebaseerde systemen). Vandaar de onmogelijkheid om de massale toepassing.

praktische toepassing

Daarvoor het voorgaande in verband met de IEC 61850 protocol zich alleen theoretische informatie. Hoe werkt het in de praktijk?

Veronderstellen we een voortstuwingssysteem (onderstation) met drie fasen voeding en twee Meetingangen. Het bepalen van de standaard logische eenheid gebruikt MMXU naam. MMXU1 en MMXU2: IEC 61850 kan voor twee. Elk dergelijk knooppunt voor gemakkelijke identificatie kan ook een extra voorvoegsel bevatten.

Als voorbeeld gemodelleerd op basis van knooppunt XCBR. Hij wordt geïdentificeerd met het gebruik van enkele van de belangrijkste operators:

• Loc - bepalen van een lokale of externe locatie;
• OpCnt - telmethode uitgevoerd (uitgevoerd) zijn;
• Pos - de exploitant die verantwoordelijk is voor de locatie en de parameters vergelijkbaar met Loc;
• BlkOpn - slot openen bevel van de schakelaar;
• BlkCls - lock switch;
• CBOpCap - werkstandkeuzesignaal schakelaar.

Dergelijke classificatie voor het beschrijven klassen CDC data wordt hoofdzakelijk toegepast in systemen 7-3 modificatie. Zelfs in dit geval is de configuratie gebaseerd op het gebruik van verschillende karakteristieken (FC - functiestoornissen, SPS - checkpoint staat eenheid, SV en ST - eigenschappen permutatie systemen, DC en EX - beschrijving en de ruime zin parameters).

Wat de definitie en de beschrijving van SPS klasselogica keten omvat stVal eigenschappen, kwaliteit - q en de parameters van de tijd - t.

Aldus de transformatie wordt uitgevoerd via een Ethernet-verbinding technologiegegevens en TCP / IP protocol direct naar variabele MMS object, die pas later geïdentificeerd met de toegekende naam, wat resulteert in een werkelijke waarde van elke betrokken op dit moment index.

Daarnaast IEC 61850 protocol slechts een algemene en zelfs een theoretisch. Maar gebaseerde beschrijving van de constructie van alle onderdelen van het energiesysteem, waardoor microprocessorchips precies elk apparaat betrokken bij dit gebied, waaronder die welke energiebesparende technologieën kunnen identificeren.

Theoretisch protocol-formaat kunnen worden omgezet in andere vormen van data, op basis van MMS en de normen van ISO 9506 Maar waarom dan, werd gekozen manager van de IEC 61850 norm?

Het wordt uitsluitend in verband met de betrouwbaarheid van de parameters en een eenvoudig proces met de toewijzing van complexe namen of patronen van service.

Een dergelijk proces zonder tussenkomst protocol MMS is erg arbeidsintensief, zelfs bij de vorming van dergelijke verzoeken "read-write-statement". Nee, natuurlijk kunt u een conversie van dit type te maken, zelfs voor UCA architectuur. Maar, zoals de praktijk blijkt, is de toepassing van IEC 61850 stelt u in staat om dit te doen zonder al te veel moeite en tijd kosten.

Vragen controlegegevens

Echter, is dit systeem niet beperkt tot de overdracht. In feite kan ingebedde microprocessor systeemgegevens niet alleen stations en een centraal besturingssysteem wisselen. Ze kunnen samen met de gegevens omgaan met de juiste apparatuur.

VOORBEELD eenvoudig: de elektronische chip zendt de stroomsterkte of spanning verantwoordelijke sector. Dienovereenkomstig kan elk ander subsysteem op basis van de spanningsval activeren of extra voeding te ontkoppelen. Dit alles is gebaseerd op de standaard natuurwetten en elektrotechniek, echter afhankelijk van de stroom. Bijvoorbeeld, we hebben een standaard spanning van 220 V. In Europa - 230 V.

Als je kijkt naar de criteria van afwijkingen, in de voormalige Sovjet-Unie is +/- 15%, terwijl in de ontwikkelde Europese landen, is het niet meer dan 5%. Het is niet verwonderlijk dat de westerse branded apparatuur gewoon niet alleen vanwege stroompieken.

En waarschijnlijk niet nodig om te zeggen dat velen van ons kijken op de binnenplaats structuur in de vorm van een transformator station, gebouwd in de tijd van de Sovjet-Unie. Denk je dat kan er een computer chip set zijn, of sluit de kabels om informatie over de toestand van de transformator te verkrijgen? Hier is wat het niet is!

De nieuwe systemen op basis van de IEC 61850-standaard vergunning een volledige controle over alle parameters, maar het is duidelijk dat het niet op grote schaal invoeren van passende diensten kan afstoot, zoals "power sales" in de termen van betrokkenheid van de protocollen.

Er is niets verrassend in deze. Bedrijven die elektriciteit bij de consumenten te verdelen kan eenvoudigweg winsten of verliezen voordelen in de markt.

in plaats daarvan uitkomst

In het algemeen het protocol aan de ene kant, is een eenvoudige, doch anderzijds - is erg moeilijk. Het probleem is niet eens het feit dat tot op heden geen geschikte software, en dat het geheel van de elektrische besturing, een erfenis van de Sovjet-Unie, dit is gewoon niet voorbereid. En als je rekening houdt met de lage kwalificatie van het personeel, dan is de vraag kan niet zo zijn dat iemand in staat is te controleren of te elimineren van het probleem in een tijdige wijze. We hebben beide gemaakt? Het probleem? De bekrachtiging van de buurt. Dat is alles.

Maar de toepassing van deze norm om dit soort situaties te voorkomen, niet om allerlei rollend black-outs te noemen.

Zo kunnen we slechts één conclusie trekken. Dat de eindgebruiker heeft het gebruik van IEC 61850? In de meest eenvoudige zin - is ononderbroken stroomvoorziening aan het ontbreken van een stroomstoring. Merk op dat als de computerterminal of laptop niet wordt het gebruik van een ononderbreekbare voeding of spanningsregelaar, vallen of springen gelijk afsluiten van het systeem activeren. Oké, als je nodig hebt om te herstellen op de software-niveau. En als je RAM strips zal branden of een harde schijf uitvalt, dan wat te doen?

Dit, natuurlijk, is een apart onderwerp van studie, maar de normen zelf, wordt nu gebruikt in centrales met bijbehorende "ijzeren" en software diagnostiek zijn in staat om alle parameters van de netwerken te controleren, te voorkomen dat de situatie met de komst van kritische fouten die kan niet alleen leiden tot schade aan huishoudelijke apparaten maar het falen van de gehele huisinstallatie (bekend, is bedoeld voor niet meer dan 2 kW bij een standaard spanning van 220 V). Daarom, op hetzelfde moment met een koelkast, wasmachine of water boiler voor het verwarmen van water, denk honderd keer zoveel als gerechtvaardigd.

Als de versie van het protocol gegevens betrokken zijn, zal het subsysteem instellingen automatisch worden toegepast. En in de grootste mate het nu gaat om het activeren van de dezelfde zekering van 16 Ampère, die de inwoners van 9 verdiepingen huizen soms hun eigen vast te stellen, het omzeilen van de dienst, is verantwoordelijk voor dit. Maar de prijs van de kwestie, zo blijkt, is veel hoger, aangezien het om een deel van de beperkingen die verbonden zijn met de hierboven genoemde norm en de bijbehorende reglementen te omzeilen.