61850 IEC: Fóruns e benefícios do padrão

Com o desenvolvimento das tecnologias digitais no lado não permaneceu e fabricantes de equipamentos elétricos. Apesar da presença da classificação internacional de ISO, em russo foi desenvolvido a sua própria norma IEC 61850, é responsável por sistemas e redes subestações.

Um pouco de história

Desenvolvimento da tecnologia informática não foi poupado dos sistemas de gestão de rede elétrica. Geralmente aceite hoje a norma IEC 61850 foi originalmente introduzido em 2003, embora as tentativas de introduzir nesta base sistemas estavam de volta na década de 60 do século passado.

Sua essência se resume ao uso de protocolos especiais, controle de redes elétricas. Com base neles agora, e fez acompanhar o funcionamento deste tipo de redes.

Se anteriormente focada exclusivamente atualizar os sistemas de computação que controlam energia elétrica, com a introdução das regras, normas, protocolos como IEC 61850, a situação mudou. A principal tarefa dos convidados começaram fornecendo monitoramento para a detecção atempada de mau funcionamento do dispositivo.

IEC 61850 protocolo e os seus análogos

o protocolo em si começou mais ativamente para ser usado em meados dos anos 80. Então, como as primeiras versões de teste de modificação usados IEC 61850-1, IEC 60870-5 versões 101, 103 e 104, DNP3 e Modbus, que provaram ser inteiramente insustentável.

E que o desenvolvimento inicial formaram a base do protocolo moderno UCA2, que está no meio da década de 90 tem sido utilizado com sucesso na Europa Ocidental.

Como funciona isto

Voltando à questão do funcionamento, deve explicar o que o protocolo IEC 61850, para os "Dummies" (pessoas que só compreender as noções básicas de trabalho e compreensão dos princípios de comunicação com computadores).

A questão é que na fábrica subestação ou potência instalada chip de microprocessador que pode transmitir dados sobre o estado de todo o sistema directamente para o terminal central, levar a cabo o controle básico.

A transferência de dados, o qual envolve GOST R IEC 61850 através da ligação de alta velocidade. Grosso modo, o chip produzido ligação à rede local mais próximo.

Um sistema de aquisição de dados do DAS (Sistema de Aquisição de Dados) utiliza pelo menos uma transferência de 64 bits, juntamente com os respectivos algoritmos de criptografia de dados.

Mas, como mostra a prática, e estes sistemas são muito vulneráveis. Nós assistimos filmes americanos, quando em uma cena está desligado da fonte de alimentação para todo o bloco? É isso aí! Eletricidade Gestão de consulta baseada na IEC 61850 pode ser coordenada a partir de qualquer fonte externa (daqui em diante, será entendido o porquê). Nesse meio tempo, vamos considerar os requisitos básicos do sistema.

Padrão R IEC 61850: requisitos para sistemas de comunicação

Se antes entendeu-se que o sinal deve entrar em usar a linha de telefone, facilidades de comunicação saltou para a frente. chips embutidos são capazes de fornecer a transmissão a 64 Mbps, sendo completamente independente dos prestadores do serviço é padrão.

Se considerarmos o 61850 IEC para os "manequins", a explicação é muito simples: o poder do chip usa um protocolo de transferência de dados proprietário, em vez do padrão convencional TCP / IP. Mas isso não é tudo.

O próprio padrão é o de dados do IEC 61850 com ligações seguras. Em outras palavras, a conexão com a Internet, redes sem fio, e assim por diante. E. Faça uma maneira específica. Nas configurações, como regra, fazer uso do servidor proxy, porque é tal (embora virtual) são os mais seguros.

O âmbito total da

É claro que, de acordo com os requisitos que expõe Norma IEC 61850, para instalar o equipamento deste tipo na cabine transformador de costume não vai funcionar (chip de computador simplesmente não há lugar).

Operar um tal dispositivo também não vai em tudo desejo. Ele precisa de um mínimo de BIOS sistema de entrada / saída inicial semelhante, e também modelo de comunicação de transmissão de dados correspondente (sem fios, com fios, e ligação de modo seguro. D.).

Mas no centro do controle da rede elétrica geral ou local, você pode acessar quase todas as funções do poder. Como um exemplo, embora não o melhor, podemos reduzir o filme "núcleo da Terra» (The Core), quando um hacker impede a destruição do nosso planeta por uma fonte de desestabilização energético fornecendo a 'reposição' promoção variante do núcleo da Terra.

Mas isso é pura fantasia, talvez até mesmo uma confirmação virtual dos requisitos IEC 61850 (embora este não é explicitamente indicado). No entanto, mesmo a emulação mais primitivo IEC 61850 é o que parece. Mas quantos acidentes poderiam ter sido evitados?

A mesma quarta unidade da central nuclear de Chernobyl, se fosse estabelecida ferramentas de diagnóstico que estejam em conformidade com a norma IEC 61850-1, pelo menos, talvez, não teria explodido. E só podemos colher os benefícios do que aconteceu em 1986.

Radiação – é tal que os atos secretos. Nos primeiros dias, meses ou anos de sintomas de doença de radiação podem não se manifestar, para não mencionar as meias-vidas de urânio e plutónio para que hoje, poucas pessoas prestam atenção. Mas a integração dos mesmos contadores Geiger na usina poderia reduzir significativamente o risco de ficar nesta área. By the way, o próprio protocolo permite transferir esses dados para o complexo de software e hardware envolvidos.

Métodos de modelagem e conversão para protocolos reais

Para a compreensão mais simples de como ele funciona, por exemplo, a norma IEC 61850-9-2, deve ser dito que nenhum dos fios de ferro não pode determinar a direção dos dados transmitidos. Ou seja, precisa de um repetidor adequado capaz de transmitir os dados do estado do sistema, e criptografados.

Receber o sinal, como se vê, é bastante simples. Mas agora que ele foi lido e decodificado pelo receptor, terá que suar. Na realidade, para descodificar o sinal de entrada, por exemplo, com base na norma IEC 61850-2 no nível primário necessidade de utilizar sistemas de imagiologia, tais como SCADA e P3A.

Mas, com base no fato de que este sistema utiliza meios de comunicação fio, os protocolos básicos são considerados GOOSE e MMS (para não ser confundido com o de mensagens móveis). Esta conversão produz norma IEC 61850-8 utilizando sucessivos primeiros MMS, e, em seguida, ganso, que em última análise permite a visualização das tecnologias de informação P3A.

Os principais tipos de configuração de subestação

Qualquer subestação que usa este protocolo deve ter, pelo menos, um conjunto mínimo de ferramentas para transmissão de dados. Em primeiro lugar, trata-se dos dispositivos mais físicos conectados à rede. Em segundo lugar, em cada unidade deste tipo deve ser um ou mais módulos lógicos.

Neste caso, o próprio dispositivo é capaz de executar a função de um cubo, uma porta de entrada, ou mesmo um tipo de intermediário para a transmissão de informação. -Se como nós lógicos têm um foco estreito e está dividido nas seguintes classes:

• "A" – sistemas de controlo automático;
• "M" – sistema de medição;
• "C" – controlo de telemetria;
• «G» – módulos de funções e definições comuns;
• «I» – estabelecer os meios de comunicação e os métodos utilizados dados de arquivo;
• «L» – módulos lógicos e componentes do sistema;
• «P» – proteção;
• «R» – associada componentes de protecção;
• «S» – sensores;
• «T» – transformadores, medidores;
• «X» – bloquear pólos de comutação;
• «Y» – transformadores tipo de energia;
• «Z» – tudo o resto não está incluído nas categorias acima.

Acredita-se que o protocolo IEC 61850-8-1, por exemplo, é capaz de garantir uma menor utilização de fios ou cabos, o que, naturalmente, só têm um efeito positivo sobre a facilidade de configuração do equipamento. Mas o principal problema, como se vê, é que nem todos os gestores são capazes de processar os dados recebidos, mesmo na presença de pacotes de software apropriados. Espera-se que este é um problema temporário.

software de aplicação

No entanto, mesmo em uma situação de mal-entendidos dos princípios físicos deste tipo de emulação de programas de acção IEC 61850 pode ser executado em qualquer sistema operacional (mesmo móvel).

Acredita-se que o pessoal de operação ou integradores estão gastando muito menos tempo no processamento dos dados provenientes da subestação. A arquitectura de tais aplicações intuitivos, a interface é simples, como todo o processamento é apenas a introdução de dados localizados entrega automática subsequente de resultados.

A desvantagem de tais sistemas pode ser atribuída talvez que o equipamento overbilling P3A (sistemas baseados em microprocessadores). Daí a impossibilidade de sua aplicação em massa.

aplicação prática

Antes disso, tudo o que precede em relação ao protocolo IEC 61850 em causa única informação teórica. Como isso funciona na prática?

Suponhamos que temos um sistema de propulsão (subestação) com fonte de alimentação de três fases e duas entradas de medição. Ao determinar a unidade lógica padrão usado nome MMXU. Para IEC 61850 pode ser dois: MMXU1 e MMXU2. Cada tal nó para facilitar a identificação pode conter também um prefixo adicional.

Como um exemplo, modelada com base no nó XCBR. Ele é identificado com o uso de alguns dos principais operadores:

• Loc – determinar uma localização local ou remoto;
• realizados (executadas operações de método de contagem) – OpCnt;
• Pos – o operador responsável pela localização e parâmetros semelhantes a Loc;
• BlkOpn – bloqueio de comando do interruptor de abertura;
• BlkCls – interruptor de bloqueio;
• CBOpCap – interruptor de seleção de modo de operação.

Tal classificação para descrever classes de dados CDC é aplicado principalmente em sistemas de 7-3 modificação. No entanto, mesmo neste caso, a configuração com base na utilização de várias características (FC – limitações funcionais, SPS – unitários estado posto, SV e ST – propriedades permutação sistemas, DC e EX – descrição e os parâmetros de definição alargada).

No que diz respeito à definição e descrição do SPS cadeia lógica classe inclui propriedades stVal, qualidade – q, e os parâmetros da época atual – t.

Assim, a transformação é realizada através de uma ligação Ethernet tecnologia dados e do protocolo TCP / IP directamente para o MMS variável de objecto, que só mais tarde identificadas com o nome atribuído, o que resulta em um verdadeiro valor de qualquer envolvido neste índice de tempo.

Além disso, o protocolo IEC 61850 é apenas um ainda um modelo abstrato e generalizada. Mas com base em que fez descrição da estrutura de qualquer elemento do sistema de energia, que permite microprocessadores exatamente identificar cada dispositivo envolvido nesta área, incluindo aqueles que usam tecnologias de poupança de energia.

formato do protocolo, teoricamente, pode ser convertido para qualquer tipo de dados, com base em MMS e as normas da ISO 9506. Mas o gerente por que, então, foi escolhida do 61850 IEC?

Ela está associada exclusivamente com a confiabilidade dos parâmetros e um processo fácil com a atribuição de nomes ou padrões de serviço complexos.

Tal processo sem o protocolo de intervenção MMS é muito trabalhoso, mesmo na formação de tais pedidos "read-write-declaração". Não, é claro que você pode fazer uma conversão desse tipo, mesmo para a arquitetura UCA. Mas, como mostra a prática, é a aplicação de IEC 61850 permite fazer isso sem muito esforço e custos de tempo.

Questões de verificação de dados

No entanto, este sistema não é limitado para a entrega. De fato, sistemas de microprocessadores embutidos podem trocar dados, não só nas estações e sistemas de controle central. Eles podem lidar com dados em conjunto com o equipamento apropriado.

Exemplo simples: o chip eletrônico envia a amperagem ou tensão no setor responsável. Consequentemente, qualquer outro sub-sistema, com base na queda de tensão pode activar ou desactivar o sistema de alimentação de energia adicional. Tudo isso é baseado nas leis normais da física e da engenharia elétrica, no entanto, depende da corrente. Por exemplo, temos uma tensão normal de 220 V. Na Europa – 230 V.

Se você olhar para os critérios de desvios, na ex-URSS é +/- 15%, enquanto nos países europeus desenvolvidos, não é mais do que 5%. Não é de surpreender que a Western equipamento de marca apenas não somente por causa de picos de energia.

E, provavelmente, não é necessário dizer que muitos de nós assistir na estrutura pátio em forma de uma estação transformadora, construído nos tempos da União Soviética. Você acha que pode haver um conjunto de chips de computador ou conecte os cabos para obter informações sobre o estado do transformador? Aqui está o que não é!

Os novos sistemas baseados no IEC 61850 licença padrão de um controle completo de todos os parâmetros, mas é óbvio que ele não pode implementação generalizada de serviços apropriados repele como "vendas de energia" nos termos de compromisso dos protocolos da camada.

Não há nada de surpreendente nisso. Empresas que distribuem energia elétrica entre os consumidores podem simplesmente perder lucros ou benefícios no mercado.

ao invés resultado

Em geral, o protocolo por um lado, é um simples, mas, por outro – é muito difícil. O problema não é nem mesmo o fato de que até à data, nenhum software apropriado, e que todo o sistema de controle de energia elétrica, herdada da União Soviética, isso simplesmente não é preparado. E se você levar em conta a baixa qualificação do pessoal, então a questão pode não ser que alguém é capaz de controlar ou eliminar o problema de uma forma atempada. Nós ambos fizeram? O problema? De-energiza o bairro. Isto é tudo.

Mas a aplicação desta norma para evitar este tipo de situação, para não mencionar todos os tipos de apagões.

Assim, só podemos tirar uma conclusão. Que o usuário final tem o uso de IEC 61850? No sentido mais simples – é fonte de alimentação ininterrupta à falta de falha de energia. Note que se o terminal de computador ou laptop não é fornecido o uso de uma fonte de alimentação ou regulador de tensão ininterrupta, cair ou pular pode desencadear encerramento imediato do sistema. Ok, se você precisar restaurar no nível do software. E se você vai queimar tiras de RAM ou um disco rígido falhar, então o que fazer?

Isto, naturalmente, é um assunto separado para estudo, mas as próprias normas, é agora usado em estações de energia com os correspondentes "de ferro" e diagnóstico de software é capaz de controlar todos os parâmetros de redes, impedindo que a situação com o advento das falhas críticas que podem resultar não só em danos aos aparelhos domésticos mas para a falha de todo o agregado de fiação (sabe-se, é concebido para não mais do que 2 kW a uma tensão normal de 220 V). Por conseguinte, ao mesmo tempo, incluindo um frigorífico, máquina de lavar roupa ou caldeira de água para aquecimento de água, pensa cem vezes mais do que justificado.

Se a versão dos dados de protocolo envolvidos, as configurações de subsistema será aplicada automaticamente. E na maior grau Trata-se provocando o mesmo fusível de 16 amperes, que os moradores de casas de 9 andares, por vezes, estabelecer a sua própria, ignorando o serviço, é responsável por isso. Mas o preço da emissão, como se vê, é muito maior, uma vez que permite ultrapassar algumas das limitações associadas com o padrão mencionado acima e seus regulamentos de acompanhamento.