IEC 61850: Fora og fordele ved standard

Med udviklingen af digitale teknologier i den side forblev ikke og elektriske producenter af udstyr. På trods af tilstedeværelsen af den internationale klassifikation af ISO, på russisk blev udviklet sin egen IEC 61850 standarden, er ansvarlig for system- og netværk transformerstationer.

Lidt historie

Udvikling af computerteknologi er ikke blevet sparet de elektriske netværk management systemer. Generelt accepterede i dag IEC 61850 standarden blev oprindeligt introduceret i 2003, selv om forsøg på at indføre på dette grundlag systemer var tilbage i 60'erne i sidste århundrede.

Dens essens koges ned til brug af særlige protokoller, styring af elektriske netværk. Baseret på dem nu, og gjort overvågning af, hvordan denne type netværk.

Hvis tidligere fokuseret udelukkende opgradere edb-systemer, der styrer el, med indførelsen af de regler, normer, protokoller som IEC 61850, har situationen ændret sig. Den vigtigste opgave for gæsterne begyndte at yde overvågning for rettidig påvisning af fejl på enheden.

IEC 61850 protokol og dens analoger

protokollen selv mest aktivt begyndte at blive brugt i midten af 80'erne. Derefter som de første testversioner af modifikation anvendte IEC 61.850-1, IEC 60870-5 versioner 101, 103 og 104, DNP3 og Modbus, som viste sig at være helt uholdbar.

Og det indledende udvikling dannede grundlag for moderne protokol UCA2, som er i midten af 90'erne har været brugt med held i Vesteuropa.

Hvordan fungerer denne her

Med hensyn til spørgsmålet om driften, skal forklare, hvad protokollen IEC 61850, for "Dummies" (folk, der kun fatte det grundlæggende i arbejde og forståelse af principperne for kommunikation med computere).

Pointen er, at på transformerstationen eller kraftværk installeret mikroprocessor chip, som kan transmittere data om status for hele systemet direkte til den centrale terminal, udfører grundlæggende kontrol.

Dataoverførsel, som involverer GOST R IEC 61850 via bredbåndsforbindelse. Groft sagt, produceret chippen binding til den nærmeste LAN.

Et datafangstsystem DAS (Data Acquisition System) benytter mindst en 64-bit overførsel, sammen med det respektive krypteringsalgoritmer database.

Men som praksis viser, og disse systemer er ganske sårbare. Vi så amerikanske film, når de i en scene er slukket strømforsyning til hele blokken? Det er det! Elektricitet Grid Management Baseret på IEC 61850 kan koordineres fra enhver ekstern kilde (i det følgende, vil det forstås, hvorfor). I mellemtiden, lad os overveje de grundlæggende systemkrav.

Standard R IEC 61850: krav til kommunikationssystemer

Hvis tidligere blev det klart, at signalet skal henfalde i anvendelse telefonlinjen, kommunikationsfaciliteter har sprang fremad. Indbyggede chips er i stand til at levere transmission ved 64 Mbps, er fuldstændig uafhængig af de udbydere af tjenesten er standard.

Hvis vi ser på IEC 61850 standarden for "dummies", er forklaringen ganske enkel: power chippen bruger en proprietær dataoverførselsprotokol, snarere end den konventionelle TCP / IP-standarden. Men det er ikke alt.

Standarden i sig selv er de data, IEC 61850 med sikre forbindelser. Med andre ord, at forbindelsen til internettet, trådløse netværk, og så videre. E. Lav en specifik måde. I indstillingerne, som regel, gøre brug af proxy-server, fordi det er sådan (omend virtuel) er den sikreste.

Den samlede anvendelsesområde

Det er klart, at i henhold til de krav, der udsætter standard IEC 61850, for at installere udstyr af denne type på den sædvanlige transformer standen vil ikke arbejde (computerchip der er simpelthen ikke plads).

Betjene en sådan enhed også vil slet ikke lyst. Han har brug for en minimum første input / output system beslægtet BIOS, og også kommunikativ model tilsvarende datatransmission (trådløs, via kabel, og så sikker forbindelse. D.).

Men i midten af kontrollen med generel eller lokal elnet, kan du få adgang til næsten alle funktioner magt. Som et eksempel, men ikke den bedste, kan vi reducere filmen "Earth kerne» (Core), når en hacker forhindrer ødelæggelse af vores planet med en energisk destabilisering kilde leverer den 'overskydende' variant fremme af Jordens kerne.

Men det er ren fantasi, måske endda en virtuel bekræftelse af IEC 61850 krav (selv om dette ikke udtrykkeligt angivet). Men selv den mest primitive emulering IEC 61850 ser på den måde. Men hvor mange ulykker kunne have været undgået?

Samme fjerde enhed af Tjernobyl-atomkraftværket, hvis det godtgøres, diagnostiske værktøjer, der overholder IEC 61.850-1 mindst, måske, ville ikke være eksploderet. Og vi kan kun høste fordelene af, hvad der skete i 1986.

Stråling - det er sådan, at hemmelige handlinger. I de tidlige dage, måneder eller år af symptomer på strålesyge ikke kan manifestere sig, for ikke at nævne de halveringstider for uran og plutonium til at i dag, få folk opmærksomme. Men integrationen af de samme Geiger skrankerne i kraftværket kunne reducere risikoen for at bo i dette område. Af den måde, selve protokollen gør det muligt at overføre disse data til software og hardware involveret kompleks.

Metoder til modellering og omdannelse til reelle protokoller

For den enkleste forståelse af, hvordan det virker, for eksempel, IEC 61850-9-2 standarden, skal det siges, at ingen af de jerntråd ikke kan bestemme retningen af de indberettede data. Dvs. brug for en passende repeater stand til at overføre systemtilstandsdata, og krypteret.

Modtag signalet, da det viser sig, det er ganske simpelt. Men nu, hvor det er blevet læst og afkodet af modtageren, bliver nødt til at svede. I virkeligheden at dekode det indkommende signal, for eksempel på grundlag af IEC 61.850-2 på det primære niveau behovet for at anvende billeddannende systemer såsom SCADA og P3A.

Men baseret på det faktum, at dette system bruger en wire kommunikation facilitet, er de grundlæggende protokoller betragtet gås og mms (ikke at forveksle med den mobile messaging). Denne konvertering producerer standard IEC 61.850-8 hjælp successive første MMS, og derefter gås, hvilket i sidste ende giver mulighed for visning af informationsteknologi P3A.

De vigtigste typer af understation konfiguration

Enhver transformerstation, der bruger denne protokol skal have mindst et minimalt sæt værktøjer til datatransmission. For det første drejer det sig om de mest fysiske enheder, der er tilsluttet netværket. For det andet, i hver sådan enhed skal være en eller flere logiske moduler.

I dette tilfælde selve enheden er stand til at udføre funktionen af et nav, en gateway, eller endda en slags formidler til informationsoverførsel. Sig selv som logiske noder har et snævert fokus og er inddelt i følgende klasser:

• "A" - automatiske kontrolsystemer;
• "M" - målesystem;
• "C" - telemetristyring;
• «G» - moduler af fælles funktioner og indstillinger;
• «Jeg» - etablere kommunikation midler og metoder arkiv data;
• «L» - logiske moduler og systemkomponenter;
• «P» - beskyttelse;
• «R» - associeret beskyttende komponenter;
• «S» - sensorer;
• «T» - transformere, målere;
• «X» - blok-polet MNS;
• «Y» - typen transformatorer;
• «Z» - alt andet er ikke medtaget i ovennævnte kategorier.

Det antages, at protokollen IEC 61850-8-1, for eksempel, er i stand til at sikre mindre brug af ledninger eller kabler, som naturligvis kun har en positiv virkning på den lethed konfigurationen af udstyret. Men det største problem, da det viser sig, er, at ikke alle ledere er i stand til at behandle de modtagne data, selv ved tilstedeværelse af egnede softwarepakker. Det er håbet, at dette er et midlertidigt problem.

applikationssoftware

Ikke desto mindre, selv i en situation med misforståelse af de fysiske principper for denne type af handlingsprogrammer emulering IEC 61850 kan udføres i ethvert operativsystem (selv mobil).

Det menes, at de opererer personale eller integratorer bruger meget mindre tid på behandling af data, der kommer fra transformerstationen. Arkitekturen i sådanne anvendelser intuitive, grænsefladen er enkel, da alle de behandlinger er kun at indføre lokaliserede data med efterfølgende automatisk levering af resultater.

Ulempen ved sådanne systemer kan tilskrives måske at overbilling P3A udstyr (mikroprocessorbaserede systemer). Derfor umuligheden af dens masse anvendelse.

praktiske anvendelse

Forud for dette, det ovenstående i forbindelse med IEC 61850 protokol pågældende kun teoretisk information. Hvordan fungerer det i praksis?

Antag, at vi har et fremdrivningssystem (understation) med trefaset strømforsyning og to måle- indgange. Ved fastsættelsen af standarden logiske enhed bruges MMXU navn. Til IEC 61850 kan være to: MMXU1 og MMXU2. Hver sådan knudepunkt for nem identifikation kan også indeholde en yderligere præfiks.

Som et eksempel, modelleret på basis af knudepunktet XCBR. Han er identificeret med brug af nogle af de store udbydere:

• Loc - bestemmelse af en lokal eller fjern placering;
• OpCnt - optælling metode udføres (udført) operationer;
• Pos - operatøren ansvarlig for placering og parametre svarende til Loc;
• BlkOpn - lås åbning kommando af afbryderen;
• BlkCls - låsekontakt;
• CBOpCap - drift modus vælgeromskifteren.

Sådan klassificering til beskrivelse klasser af CDC-data anvendes hovedsagelig i systemer 7-3 modifikation. Men selv i dette tilfælde, konfigurationen baseret på anvendelsen af flere karakteristika, (FC - funktionelle begrænsninger, SPS - checkpoint tilstand enhed, SV og ST - egenskaber permutation systemer, DC og EX - beskrivelse og udvidede definition parametre).

Med hensyn til definition og beskrivelse af SPS klasse logik kæde indbefatter egenskaber stVal, kvalitet - q, og parametrene for den aktuelle tid - t.

Således transformationen udføres over en Ethernet-forbindelse teknologi data og TCP / IP-protokollen direkte til objektet variable MMS, som først senere identificeret med den tildelte navn, hvilket resulterer i en sand værdi af de involverede på dette tidspunkt indeks.

Desuden IEC 61850-protokollen er blot en generaliseret og endda en abstrakt model. Men baseret på det gjorde beskrivelse af strukturen af ethvert element af elsystemet, som gør det muligt mikroprocessor chips præcis identificere hver enhed er involveret i dette område, herunder dem, der bruger energibesparende teknologier.

Teoretisk protokol format kan konverteres til en hvilken som helst type data, baseret på MMS og standarder i ISO 9506. Men hvorfor, så blev valgt, leder af IEC 61850 standarden?

Det er udelukkende forbundet med pålideligheden af de parametre og en let proces med tildelingen af komplekse navne eller mønstre af tjenesten.

En sådan proces uden indblanding protokol MMS er meget arbejdskrævende, selv i dannelsen af sådanne anmodninger "læse-skrive-erklæring". Nej, selvfølgelig kan du lave en konvertering af denne type, selv for UCA arkitektur. Men som praksis viser, det er anvendelsen af IEC 61850 giver dig mulighed for at gøre dette uden stor indsats og tid omkostninger.

Spørgsmål om verifikation af data

Imidlertid er dette system ikke begrænset til overdragelsen. Faktisk kan indlejrede mikroprocessorsystemer udveksle data ikke kun på stationer og centrale kontrolsystemer. De kan håndtere data, sammen med det rette udstyr.

EKSEMPEL enkel: den elektroniske chip sender strømstyrke eller spænding i ansvarlig sektor. Følgelig kan ethvert andet delsystem på basis af spændingsfaldet aktivere eller deaktivere den ekstra strømforsyning system. Alt dette er baseret på standard fysikkens love og elektroteknik, men det afhænger af den aktuelle. For eksempel har vi en standard spænding på 220 V. I Europa - 230 V.

Hvis man ser på kriterierne i afvigelser, i det tidligere Sovjetunionen er +/- 15%, mens den i de udviklede lande i Europa, er det ikke mere end 5%. Det er ikke overraskende, at vestlige mærkevarer udstyr bare mislykkes kun på grund af overspænding.

Og sandsynligvis ikke nødvendigt at sige, at mange af os se i gården struktur i form af en transformerstation, bygget i de dage i Sovjetunionen. Tror du der kan være en computerchip sæt eller tilslut kablerne til at indhente oplysninger om tilstanden af transformeren? Her er, hvad det ikke er!

De nye systemer baseret på IEC 61850 standarden tillader en fuldstændig kontrol over alle parametre, men det er indlysende, at det ikke kan udbredt implementering af relevante tjenester frastøder som "elsalg" i form af indgreb af lag protokoller.

Der er intet overraskende i dette. Virksomheder, der distribuerer elektricitet blandt forbrugerne kan simpelthen miste overskud eller fordele i markedet.

i stedet udfald

Generelt protokollen på den ene side, er en enkel, men på den anden - er meget vanskelig. Problemet er ikke engang det faktum, at der til dato, ingen passende software, og at hele den el kontrolsystem, arvet fra Sovjetunionen, dette er simpelthen ikke forberedt. Og hvis du tager hensyn til den lave kvalifikationer for de medarbejdere, så er spørgsmålet kan ikke være, at nogen er i stand til at styre eller eliminere problemet i tide. Vi har begge lavet? Problemet? De-energizes nabolaget. Det er alt.

Men anvendelsen af denne standard for at undgå en sådan situation, for ikke at nævne alle mulige rullende strømafbrydelser.

Således kan vi kun drage én konklusion. At slutbrugeren har brugen af IEC 61850? I den simpleste forstand - er uafbrudt strømforsyning til den manglende strømsvigt. Bemærk, at hvis computeren terminal eller laptop ikke tilvejebringes anvendelse af en nødstrømsforsyning eller spændingsregulatoren, droppe eller hoppe kan udløse øjeblikkelig nedlukning af systemet. Okay, hvis du har brug for at gendanne på softwaren niveau. Og hvis du vil brænde RAM strimler eller en harddisk fejler, så hvad man skal gøre?

Dette, selvfølgelig, er en særskilt emne for undersøgelsen, men selve disse standarder, anvendes nu i kraftværker med tilsvarende "jern" og software diagnostik er i stand til at styre alle parametre for netværk, forebygge situationen med fremkomsten af kritiske fejl, der kan resultere ikke kun i skader på husholdningsapparater men til svigt af hele husstanden ledningsføring (det er kendt, er designet til ikke mere end 2 kW ved en standard spænding på 220 V). Derfor samtidig, herunder et køleskab, vaskemaskine eller vand kedel til opvarmning af vand, tror hundrede gange så meget som berettiget.

Hvis den version af protokoldataene involveret, er delsystemet indstillinger anvendes automatisk. Og i den største grad det vedrører udløser den samme 16-ampere sikring, som beboerne i 9-etagers huse sommetider etablere deres egen, uden om tjenesten, er ansvarlig for dette. Men prisen på problemet, da det viser sig, er meget højere, da det giver mulighed for at omgå nogle af de begrænsninger, der er forbundet med ovennævnte standard, og de tilhørende regulativer.