IEC 61850: Forum dan faedah standard

Dengan perkembangan teknologi digital di sebelah tidak kekal dan pengeluar peralatan elektrik. Walaupun kehadiran klasifikasi antarabangsa ISO, dalam Russian ia telah dibangunkan standard IEC 61850 sendiri, bertanggungjawab terhadap sistem dan rangkaian pencawang.

Sejarah kecil

Perkembangan teknologi komputer tidak terlepas sistem pengurusan rangkaian elektrik. diterima umum hari ini standard IEC 61850 pada asalnya diperkenalkan pada tahun 2003, walaupun percubaan untuk memperkenalkan atas dasar ini sistem telah kembali pada 60-an abad yang lalu.

asasnya berkisar kepada penggunaan protokol khas, kawalan rangkaian elektrik. Berdasarkan mereka sekarang, dan membuat pemantauan fungsi jenis rangkaian.

Jika sebelum ini memberi tumpuan khusus menaik taraf sistem komputer yang mengawal kuasa elektrik, dengan pengenalan peraturan, standard, protokol IEC 61850, keadaan telah berubah. Tugas utama para tetamu mula menyediakan pemantauan untuk pengesanan tepat pada masanya kerosakan peranti.

IEC 61850 protokol dan yang serupa

protokol itu sendiri yang paling aktif mula digunakan dalam tahun 80-an pertengahan. Dan ketika kedua versi ujian pertama pengubahsuaian digunakan IEC 61.850-1, IEC 60.870-5 versi 101, 103 dan 104, DNP3 dan Modbus, yang terbukti menjadi sepenuhnya tidak dapat dipertahankan.

Dan pembangunan awal membentuk asas protokol moden UCA2, yang berada dalam pertengahan 90-an telah berjaya digunakan di Eropah Barat.

Bagaimana ia berfungsi

Beralih kepada isu fungsi, perlu menjelaskan apa protokol IEC 61850, untuk "Dummies" (orang-orang yang hanya memahami asas-asas kerja dan pemahaman prinsip-prinsip komunikasi dengan komputer).

Pokoknya adalah bahawa di pencawang atau loji kuasa yang dipasang cip mikropemproses yang boleh menghantar data mengenai status keseluruhan sistem terus ke terminal pusat, menjalankan kawalan asas.

pemindahan data, yang melibatkan GOST R IEC 61850 melalui sambungan berkelajuan tinggi. Kira-kira bercakap, cip yang dihasilkan mengikat kepada LAN yang terdekat.

Sistem perolehan data DAS (Perolehan Sistem Data) menggunakan sekurang-kurangnya pemindahan 64-bit, bersama-sama dengan masing-masing algoritma penyulitan pangkalan data.

Tetapi, sebagai menunjukkan amalan, dan sistem ini agak terdedah. Kami menonton filem Amerika, apabila dalam satu adegan dimatikan bekalan kuasa ke seluruh blok? Itu sahaja! Elektrik Pengurusan Grid Berdasarkan IEC 61850 boleh diselaraskan dari mana-mana sumber luar (kemudian daripada ini, ia akan difahami mengapa). Dalam pada itu, mari kita kaji keperluan sistem asas.

Standard R IEC 61850: keperluan untuk sistem komunikasi

Jika sebelum ini ia difahami bahawa isyarat perlu memanjakan diri dengan menggunakan talian telefon, kemudahan komunikasi telah melompat ke hadapan. cip tertanam dapat memberikan penghantaran pada 64 Mbps, yang benar-benar bebas antara penyedia perkhidmatan adalah standard.

Jika kita mengambil kira standard 61850 IEC bagi "patung", penjelasan adalah agak mudah: kuasa cip menggunakan protokol pemindahan data proprietari, dan bukannya standard TCP konvensional / IP. Tetapi itu bukan semua.

Standard sendiri adalah data IEC 61850 dengan sambungan yang selamat. Dalam erti kata lain, sambungan ke Internet, rangkaian wayarles, dan sebagainya. E. Buat cara yang tertentu. Dalam tetapan, sebagai peraturan, gunakan pelayan proksi, kerana ia adalah (walaupun maya) adalah yang paling selamat.

Jumlah skop

Adalah jelas bahawa mengikut keperluan yang mendedahkan Standard IEC 61850, untuk memasang peralatan jenis ini dalam pengubah gerai biasa tidak akan berfungsi (cip komputer terdapat hanya ada tempat).

Mengendalikan peralatan tersebut juga tidak akan sama sekali keinginan. Dia memerlukan awal sistem input / output BIOS serupa minimum, dan juga model komunikatif sepadan penghantaran data (wayarles, dan sambungan supaya selamat berwayar. D.).

Tetapi di tengah-tengah kawalan grid kuasa am atau tempatan, anda boleh mengakses hampir semua fungsi-fungsi kuasa. Sebagai contoh, walaupun bukan yang terbaik, kita boleh mengurangkan filem "Earth teras» (Teras), apabila seorang hacker menghalang kemusnahan planet kita oleh sumber ketidakstabilan bertenaga membekalkan "" promosi varian lapang teras Bumi.

Tetapi ini adalah fantasi tulen, mungkin juga pengesahan maya keperluan IEC 61850 (walaupun ini tidak dinyatakan secara jelas). Namun begitu, walaupun persaingan yang paling primitif IEC 61850 kelihatan cara itu. Tetapi berapa banyak kemalangan boleh dielakkan?

Unit keempat sama loji kuasa nuklear Chernobyl, jika ia telah ditubuhkan alat-alat diagnostik yang mematuhi IEC 61.850-1 sekurang-kurangnya, mungkin, tidak akan meletup. Dan kita hanya boleh mendapat manfaat daripada apa yang berlaku pada tahun 1986.

Sinaran - ia adalah seperti yang perbuatan berahsia. Pada hari-hari, bulan-bulan awal atau tahun gejala penyakit radiasi tidak boleh dinyatakan, apatah lagi separuh hayat uranium dan plutonium untuk hari ini bahawa, tidak ramai yang memberi perhatian. Tetapi integrasi yang sama kaunter Geiger dalam loji janakuasa ketara boleh mengurangkan risiko tinggal di kawasan ini. Dengan cara ini, protokol itu sendiri membolehkan anda untuk memindahkan data tersebut ke kompleks perisian dan perkakasan melibatkan.

Kaedah-kaedah pemodelan dan penukaran protokol sebenar

Untuk pemahaman yang paling mudah bagaimana ia berfungsi, sebagai contoh, standard IEC 61850-9-2, ia harus berkata bahawa tiada seorang pun daripada dawai besi tidak boleh menentukan hala tuju data yang dihantar. Ie perlu pengulang yang sesuai mampu menghantar data sistem negara, dan disulitkan.

Menerima isyarat, kerana ia ternyata, ia adalah agak mudah. Tetapi sekarang ia telah membaca dan diterjemahkan oleh penerima, perlu berpeluh. Sebenarnya, untuk memecahkan kod isyarat yang diterima, contohnya, berdasarkan IEC 61.850-2 di peringkat keperluan utama untuk menggunakan sistem pengimejan seperti SCADA dan P3A.

Tetapi berdasarkan fakta bahawa sistem ini menggunakan kemudahan komunikasi wayar, protokol-protokol asas adalah dianggap GOOSE dan MMS (jangan dikelirukan dengan pesanan mudah alih). penukaran ini menghasilkan standard IEC 61.850-8 menggunakan MMS pertama berturut-turut, dan kemudian GOOSE, yang akhirnya membolehkan untuk paparan teknologi maklumat P3A.

Jenis-jenis utama konfigurasi pencawang

Apa-apa pencawang yang menggunakan protokol ini mesti mempunyai sekurang-kurangnya satu set minimum alat untuk penghantaran data. Pertama, ia melibatkan peranti yang paling fizikal disambungkan ke rangkaian. Kedua, dalam setiap unit itu perlu menjadi satu atau lebih modul logik.

Dalam kes ini, peranti itu sendiri mampu melaksanakan fungsi hab, pintu masuk, atau bahkan sejenis perantara untuk penghantaran maklumat. Diri mereka sebagai nod logik mempunyai fokus yang sempit dan dibahagikan kepada kelas yang berikut:

• "A" - sistem kawalan automatik;
• "M" - sistem pengukuran;
• "C" - kawalan telemetri;
• «G» - modul fungsi dan tetapan yang sama;
• «Saya» - mewujudkan cara komunikasi dan kaedah yang digunakan data arkib;
• «L» - modul logik dan komponen sistem;
• «P» - perlindungan;
• «R» - berkaitan komponen perlindungan;
• «S» - sensor;
• «T» - transformer, meter;
• «X» - blok-tiang suis;
• «Y» - transformer jenis kuasa;
• «Z» - segala sesuatu yang lain tidak termasuk dalam kategori di atas.

Adalah dipercayai bahawa protokol IEC 61850-8-1, sebagai contoh, mampu memastikan penggunaan kurang wayar atau kabel, yang, sememangnya, hanya mempunyai kesan positif ke atas kemudahan konfigurasi peralatan. Tetapi masalah utama, kerana ia ternyata, adalah bahawa tidak semua pengurus dapat memproses data yang diterima walaupun di hadapan pakej perisian yang sesuai. Adalah diharapkan bahawa ini adalah masalah sementara.

perisian aplikasi

Namun begitu, walaupun dalam keadaan salah faham terhadap prinsip fizikal jenis ini program tindakan emulasi IEC 61850 boleh dibawa di dalam mana-mana sistem operasi (walaupun mudah alih).

Adalah dipercayai bahawa kakitangan operasi atau penyepadu menghabiskan masa lebih kurang pada pemprosesan data yang datang dari pencawang itu. Seni bina aplikasi seperti intuitif, antara muka adalah mudah, kerana semua pemprosesan adalah hanya pengenalan data setempat dengan penghantaran automatik berikutnya keputusan.

Kelemahan sistem tersebut boleh dikaitkan mungkin bahawa peralatan overbilling P3A (sistem berasaskan mikropemproses). Oleh itu kemustahilan permohonan besar-besaran.

aplikasi praktikal

Sebelum ini, semua perkara di atas berhubung dengan protokol IEC 61850 berkenaan maklumat teori sahaja. Bagaimana ia berfungsi dalam amalan?

Katakan kita mempunyai sistem pendorongan (pencawang) dengan bekalan kuasa tiga fasa dan dua input pengukur. Dalam menentukan unit logik standard menggunakan nama MMXU. IEC 61850 boleh menjadi dua: MMXU1 dan MMXU2. Setiap nod seperti untuk mengenal pasti mudah boleh mengandungi juga merupakan awalan tambahan.

Sebagai contoh, mencontohi dasar nod XCBR. Dia dikenalpasti dengan penggunaan beberapa pengendali utama:

• Loc - menentukan lokasi yang tempatan atau jauh;
• OpCnt - kaedah pengiraan dilakukan (dilaksanakan) operasi;
• Pos - pengendali yang bertanggungjawab bagi lokasi dan parameter serupa dengan Loc;
• BlkOpn - kunci membuka perintah suis;
• BlkCls - suis kunci;
• CBOpCap - mod operasi suis pilihan.

klasifikasi itu bagi menggambarkan kelas data CDC terutamanya digunakan dalam sistem 7-3 pengubahsuaian. Walau bagaimanapun, dalam kes ini, konfigurasi berdasarkan penggunaan beberapa ciri-ciri (FC - batasan berfungsi, SPS - unit kerajaan pusat pemeriksaan, SV dan ST - sifat atur sistem, DC dan EX - Penerangan dan parameter definisi berlanjutan).

Berhubung dengan definisi dan penerangan SPS rantaian logik kelas termasuk harta stVal, berkualiti - q, dan parameter masa semasa - t.

Oleh itu transformasi dilakukan lebih satu data teknologi sambungan Ethernet dan protokol TCP / IP secara langsung kepada objek MMS berubah-ubah, yang hanya kemudian dikenal pasti dengan nama yang diberikan, yang menyebabkan nilai sebenar mana-mana yang terlibat pada indeks masa ini.

Selain itu, protokol IEC 61850 adalah semata-mata umum dan juga model abstrak. Tetapi berdasarkan ia dibuat perihal struktur mana-mana elemen sistem kuasa, yang membolehkan cip mikropemproses tepat mengenalpasti setiap peranti yang terlibat dalam bidang ini, termasuk mereka yang menggunakan teknologi penjimatan tenaga.

format protokol secara teori boleh ditukar kepada apa-apa jenis data, berdasarkan MMS dan piawaian ISO 9506. Namun pengurus mengapa, maka, telah dipilih standard IEC 61850?

Ia dikaitkan semata-mata dengan kebolehpercayaan parameter dan satu proses yang mudah dengan tugasan nama kompleks atau corak perkhidmatan.

Apa-apa proses tanpa protokol campur tangan MMS adalah sangat intensif buruh, walaupun dalam pembentukan permintaan tersebut "baca-tulis-kenyataan". Tidak, sudah tentu anda boleh membuat penukaran jenis ini, walaupun seni bina Uca. Tetapi, sebagai menunjukkan amalan, ia adalah aplikasi IEC 61850 membolehkan anda untuk melakukan ini tanpa banyak usaha dan kos masa.

Soalan pengesahan data

Walau bagaimanapun, sistem ini tidak terhad kepada penyerahan. Malah, sistem mikropemproses tertanam boleh bertukar-tukar data bukan sahaja di stesen dan sistem kawalan pusat. Mereka boleh mengendalikan data bersama-sama dengan peralatan yang sesuai.

CONTOH mudah: cip elektronik menghantarkan aliran elektrik atau voltan dalam sektor yang bertanggungjawab. Oleh itu, mana-mana sub-sistem lain atas dasar kejatuhan voltan boleh menghidupkan atau mematikan sistem bekalan kuasa tambahan. Semua ini adalah berdasarkan undang-undang standard fizik dan kejuruteraan elektrik, bagaimanapun, ia bergantung kepada arus. Sebagai contoh, kita mempunyai voltan standard 220 V. Di Eropah - 230 V.

Jika anda melihat kriteria penyelewengan, di bekas USSR adalah +/- 15%, manakala di negara-negara Eropah maju, ia tidak lebih daripada 5%. Ia tidak menghairankan bahawa Western peralatan berjenama hanya gagal hanya kerana luruan kuasa.

Dan mungkin tidak perlu untuk mengatakan bahawa ramai di antara kita menonton dalam struktur halaman dalam bentuk stesen pengubah, yang dibina pada zaman Kesatuan Soviet. Adakah anda fikir ada boleh menjadi set cip komputer atau menyambung kabel untuk mendapatkan maklumat mengenai keadaan pengubah? Berikut adalah apa yang ia tidak!

Sistem baru berdasarkan IEC 61850 standard permit kawalan lengkap semua parameter, tetapi ia adalah jelas bahawa ia tidak boleh pelaksanaan meluas perkhidmatan yang sesuai menangkis seperti "jualan kuasa" dalam terma pelantikan protokol lapisan.

Tiada apa yang mengejutkan dalam hal ini. Syarikat-syarikat yang mengedarkan elektrik di kalangan pengguna hanya boleh kehilangan keuntungan atau faedah di pasaran.

bukan hasil

Secara umum, protokol dalam satu tangan, adalah mudah, tetapi di pihak yang lain - adalah sangat sukar. Masalahnya bukan walaupun hakikat bahawa sehingga kini, tidak ada perisian yang sesuai, dan bahawa seluruh sistem kawalan kuasa elektrik, diwarisi daripada Kesatuan Soviet, ini adalah semata-mata tidak bersedia. Dan jika anda mengambil kira kelayakan rendah tentang kakitangan, maka soalan ini tidak bahawa seseorang dapat mengawal atau menghapuskan masalah ini dengan cara yang tepat pada masanya. Kami telah kedua-duanya dibuat? Masalah? De-memberi tenaga kejiranan. Itu sahaja.

Tetapi permohonan standard ini untuk mengelakkan situasi seperti ini, apatah lagi pelbagai pitam bergolek.

Oleh itu, kita hanya boleh menarik satu kesimpulan. Bahawa pengguna akhir mempunyai penggunaan IEC 61850? Dalam pengertian yang paling mudah - adalah bekalan kuasa tanpa gangguan kekurangan kegagalan kuasa. Ambil perhatian bahawa jika terminal komputer atau komputer riba tidak diberikan penggunaan yang tidak terganggu bekalan kuasa atau voltan pengawal selia, jatuh atau melompat boleh mencetuskan penutupan sistem serta-merta. Okay, jika anda perlu untuk memulihkan di peringkat perisian. Dan jika anda akan membakar jalur RAM atau cakera keras gagal, maka apa yang perlu dilakukan?

Ini, sudah tentu, adalah satu perkara yang berasingan untuk dikaji, tetapi standard sendiri, kini digunakan di stesen kuasa dengan sepadan "besi" dan diagnostik perisian dapat mengawal semua parameter rangkaian, mencegah keadaan dengan kedatangan kegagalan kritikal yang boleh menyebabkan bukan sahaja kerosakan pada perkakas rumah tetapi kegagalan pendawaian rumah keseluruhan (yang diketahui, direka untuk tidak lebih daripada 2 kW pada voltan standard 220 V). Oleh itu, pada masa yang sama termasuk peti sejuk, mesin basuh atau air dandang untuk pemanasan air, berfikir seratus kali lebih banyak wajar.

Jika versi data protokol yang terlibat, tetapan subsistem akan digunakan secara automatik. Dan pada tahap paling Ia berkenaan mencetuskan sama fius 16-ampere, yang penduduk rumah 9 tingkat kadang-kadang mewujudkan mereka sendiri, tanpa melalui perkhidmatan, bertanggungjawab untuk ini. Tetapi harga isu ini, kerana ia ternyata, adalah lebih tinggi, kerana ia membolehkan untuk memintas beberapa batasan berkaitan dengan standard yang tersebut di atas dan peraturan yang disertakan.