Содержание
Применение стандарта МЭК 61850-9-2 | РЗиА
- Информация о материале
- Категория: РЗиА
- РЗиА
Обмен данными
Концерн АББ осуществляет первое коммерческое применение стандарта для шин обработки данных МЭК 61850-9-2
СТЕФАН МАЙЕР — Введение стандарта МЭК 61850 — важный шаг вперёд на пути автоматизации подстанции, и этот процесс продолжает идти. Одним из примеров может служить применение подраздела стандарта МЭК 61850-9-2 для обмена выборочными аналоговыми значениями с использованием технологии Ethernet. Интегрируя эту технологию в свои системы автоматизации подстанции, концерн АББ объединил более чем 10-летний опыт в производстве нетрадиционных измерительных трансформаторов тока и напряжения с последними коммуникационными технологиями. Теперь стало реальностью более эффективное подсоединение первичного (высоковольтного) оборудования к проверенной на практике защите подстанции АББ и устройствам управления. При этом повышается надёжность и работоспособность модернизированных подстанций. Сочетая эти жизненно важные технологии в первом в мире коммерческом применении МЭК 61850-9-2 LE, АББ модернизирует подстанцию, пущенную в эксплуатацию в 1999 году.
Концерн АББ, пионер в области NCIT1 и технологий шин обработки данных, приступил к пуску в эксплуатацию серии из шести открытых подстанций, оснащённых шинами обработки данных и NCIT в 1999 году. Подстанции с применением смешанных технологий, или «гибридные» подстанции, поставленные австралийскому поставщику коммунальных услуг, компании Powerlink Queensland, были основаны на интеллектуальной системе, работающей по принципу «включи и коммутируй», (plug-and-switch, iPASS). Электронные модули, встроенные в приводы автоматического выключателя, разъединителя и заземлителя модулей системы iPASS, могли осуществлять связь с помощью запатентованной оптической шины обработки данных. Кроме того, модули iPASS были оборудованы датчиком АББ ELK-CP для измерения напряжения и тока, также подсоединённым к шине обработки данных.
Публикация стандарта МЭК 61850 стала новой главой в описании функциональности и коммуникаций подстанции.
Шина обработки данных представляет собой коммуникационную сеть между первичным оборудованием (таким, как измерительные трансформаторы) и вторичным (таким, как IED2 защиты и управления) системы автоматизации подстанции. Эта оптическая коммуникационная сеть применяется для передачи аналоговых данных (например, замеров тока напряжения). Сеть может также использоваться для передачи двоичных данных (таких как показатели состояния распределительного устройства) и команд открытия и закрытия (чтобы управлять выключателями и разъединителями), но всё это не является частью текущего внедрения шин обработки данных. На сегодняшних традиционных подстанциях эта информация передаётся через многочисленные параллельные медные кабели. Использование оптоволоконных
сетей не только устраняет громоздкие медные кабели, но и увеличивает эксплуатационную безопасность, изолируя первичные процессы от вторичных рис.
1.
Датчики серии ELK-CP основаны на повторяющих друг друга поясах Роговского3 для измерения тока и двух независимых ёмкостных делителей для измерения напряжения. Поскольку это оборудование не содержит масла, оно и экологично, и безопасно. Полностью продублированный дизайн датчиков (включая соответствующую электронику) позволяет использовать две полностью независимые и параллельные защитные системы, повышая производительность вторичной системы. Поскольку электроника датчика может быть заменена независимо и без необходимости отключения всей защитной системы, ремонтные работы потребуют меньше времени и, так как не требуется обслуживать части, находящиеся под высоким напряжением, проведение таких работ станет значительно безопаснее рис. 2.
Специалисты концерна АББ установили свыше 300 таких электронных датчиков в подстанциях компании Powerlink. Примечательно, что в течение более чем десяти лет работы не произошло ни одного отказа первичных преобразователей. Основываясь на накопленных данных, было рассчитано, что среднее время между отказами (MTBF) электроники датчиков составляет почти 300 лет.
Всё это доказывает чрезвычайно высокую надёжность и производительность датчиков, даже при эксплуатации в суровых климатических условиях Австралии.
Модернизация
Компания Powerlink начала осуществление проекта по модернизации, предусматривающего замену вторичного оборудования гибридных подстанций, включая специализированную электронику, подсоединяемую к шине обработки данных. Основным требованием данной модернизации является приведение оборудования в полное соответствие международным стандартам, в частности, внедрение шины обработки данных для выборочных аналоговых значений, соответствующей стандарту МЭК 61850-9-2 LE рис. 3.
Компания Powerlink присудила контракт на модернизацию первой подстанции iPASS концерну АББ. Этот проект представляет собой первое в мире коммерческое применение шины обработки данных, соответствующей стандарту МЭК 61850-9-2 LE. Внедрение такой шины уже идёт полным ходом.
1 Шина электростанции и обработки данных в подстанциях
Шина обработки данных, соответствующая стандарту МЭК 61850-9-2 LE
Опубликование международного стандарта МЭК 61850 стало новой главой в описании функциональности и коммуникаций подстанции.
Впервые появился стандарт, поддерживающий подлинную совместимость между устройствами различных производителей, обладающий дизайном, соответствующим требованиям даже завтрашнего дня. Этот стандарт быстро завоевал признание на рынке4. Концерн АББ сыграл важную роль в создании стандарта и продолжает быть движущей силой в его поддержании и дальнейшем развитии. После осуществления первого в мире проекта с участием различных поставщиков в 2004 году, АББ продолжает поставлять более тысячи систем, оснащённых совместимой с МЭК 61850 шиной электростанции, приблизительно в 70 стран мира.
После успешного введения стандарта МЭК 61850 на уровне электростанции, его важность в горизонтальном обмене данными с использованием шины обработки данных быстро растёт. Дополняя возможность стандарта определять все необходимые обмены критическими по времени сигналами между процессом и устройствами подстанции, раздел 9-2 посвящён обмену выборочными аналоговыми данными через Ethernet.
3 Стандартизация характеристик неустановившегося напряжения и коммуникационных интерфейсов
2 Комбинированные NCIT тока и напряжения ELK-CP3 с шиной обработки данных МЭК 61850-9-2 LE
Стандарт МЭК 61850-9-2 требует, чтобы аналоговая выборка передавалась так называемыми объединяющими устройствами (MU).
MU коррелирует и объединяет аналоговые данные, поступающие от отдельных фаз или точек измерений в подстанции прежде, чем передать их через Ethernet, откуда доступ к данным могут получать устройства защиты и управления. С внедрением CP-MUP, АББ стала первой компанией, предлагающей проверенное на соответствие и сертифицированное Агентством по стандартизации и сертификации (UCA) 5 объединяющее устройство.
Стандарт МЭК 61850-9-2 позволил осуществлять стандартизованный обмен сигналами от NCIT, поддерживая очевидные преимущества технологии NCIT, включающие самый высокий уровень точности по всему диапазону измерений, компактный дизайн и значительно повышенную безопасность по сравнению с традиционным оборудованием.
Чтобы облегчить внедрение раздела 9-2 и упростить его применение, Международная Группа Пользователей UCA разработала директиву по внедрению стандарта МЭК 61850-9-2. Директива предоставляет собой дополнительную информацию и параметры по внедрению стандарта. Этот документ обозначается как МЭК 61850-92 LE (сокращённая редакция) и является преобладающим среди всех сегодняшних применений раздела 9-2.
Поскольку объединяющие устройства NCIT создаются специально под конкретный тип NCIT, они формируют единый блок, который можно совместно разрабатывать и испытывать на соответствие типу, позволяя определять режим работы всей измерительной цепи на порте МЭК 61850.
Это отличает их от автономных объединяющих устройств (SAMU), взаимодействующих с традиционными CT 6 и VT 7. SAMU выбирают аналоговые сигналы и передают их на шину обработки данных. Преобразование аналоговых данных в цифровую выборку неизбежно влияет на переходные характеристики измерительной цепи. Этот динамический режим работы SAMU не регламентируется стандартом МЭК 61850. Работа в этом направлении проводится соответствующими техническими комитетами и рабочими группами МЭК и Международного совета по большим электрическим системам (CIGRE). Определение будет внесено в текст будущего международного стандарта для измерительных трансформаторов МЭК 61869 рис. 3.
Совершенствование проверенной на практике технологии датчиков с помощью самой современной шины обработки данных
В осуществлении проекта модернизации для компании Powerlink АББ, используя свой обширный опыт в области NCIT, заменит первоначально установленную запатентованную шину обработки данных на шину с применением технологий МЭК 61850.
Новая система, совместимая со стандартом МЭК 61850, будет осуществлять процессы коммуникации как на общестанционном уровне, так и на уровне отдельных устройств.
Использование оптоволоконных сетей не только устраняет громоздкие медные кабели, но и увеличивает эксплуатационную безопасность.
Footnotes
- Международная Группа Пользователей UCA является некоммерческой организацией, занимающейся оказанием помощи пользователям и продавцам в практическом применении стандартов в различных отраслях промышленности согласно соответствующим требованиям.
- CT: трансформатор тока
- VT: трансформатор напряжения
Концерн АББ сыграл важную роль в создании стандарта МЭК 61850 и продолжает быть движущей силой его дальнейшего развития.
В проекте Powerlink Queensland концерн АББ намеревается применить свою систему автоматизации подстанции SAS600, IED защиты и управления серии Relion® 670 и децентрализованную сборную шину REB500, а также устройства резервирования отказов выключателей.
Все входящие в состав системы устройства защиты и управления будут подсоединены к шине обработки данных МЭК 61850-9-2 LE и будут получать выборочные аналоговые данные от объединяющих устройств АББ CP-MUP. MU будут взаимодействовать с существующим комбинированными датчиками тока и напряжения через новую электронную начинку датчика. Таким образом, можно свести к минимуму необходимые изменения в первичном оборудовании рис. 5. Система автоматизации подстанции для полуторной схемы коммутации, схожая с системой, использованной при модернизации вторичной системы в Австралии, изображена на рис. 4. Используя комбинированный дублирующий дизайн NCIT производства АББ, для удовлетворения дополнительных требований заказчика была применена вторая полностью независимая система объединяющих устройств и защитных IED.
Чтобы продемонстрировать пригодность компонентов и доказать верность концепций, которые будут использоваться в проекте Powerlink, были приняты дополнительные меры по проверке новой технологии.
Ряд экспериментальных установок, оснащённых NCIT и IED, соединённых с шиной обработки данных, был запущен в эксплуатацию с целью приобретения опыта в применении новой технологии в условиях работы настоящей подстанции. Среди этих установок был модернизированный фидер в одной из подстанций компании Powerlink на 275 кВ с новой электроникой датчика, объединяющими устройствами и защитными IED серии Relion® концерна АББ. Помимо помощи заказчикам в приобретении важного опыта и уверенности, экспериментальные установки также предоставили жизненно важную информацию о долгосрочной стабильности и рабочих режимах экспериментального оборудования по сравнению с традиционными или нетрадиционными устройствами.
4 Система автоматизации подстанции для распределительных устройств с полуторной схемой коммутации с одной или двумя дублирующими системами защиты
Всё защитное и контрольно-измерительное оборудование АББ подвергается суровым проверочным испытаниям серийной продукции в собственном испытательном центре АББ, сертифицированном UCA 8.
Кроме того, на испытательном полигоне концерна АББ была проведена проверка концепции проекта модернизации вторичной системы компании Powerlink при участии экспертов обеих компаний. Особое внимание было уделено поведению системы при различных сбоях.
Система сработала надёжно, в соответствии со спецификацией; ни при каких условиях не наблюдалось чрезмерной реакции или подачи неверных сигналов на отключение. Такие ошибочные сигналы, произойди они в реальной ситуации, могли привести к аварийному отключению электросети.
Во время моделирования различных возможных условий сбоев постоянное и тщательное наблюдение над всеми компонентами системы доказало свою важность в обеспечении возможности быстрой и точной идентификации ошибок. Непрерывное наблюдение со стороны системы решительно уменьшает потребность в периодических работах по техобслуживанию и чрезвычайно упрощает обслуживание, проводимое персоналом подстанции, благодаря указанию точного участка, на котором произошёл сбой.
Испытания и техническое обслуживание устройств с шиной обработки данных
Замена медных проводов на оптоволоконные кабели и описание передаваемой информации согласно стандарту МЭК 61850 открывают новые возможности для интеллектуальных инструментов тестирования, применяемых в целях технической поддержки при вводе в эксплуатацию и обслуживании систем автоматизации подстанции.
Концерн АББ оперативно представил на рынке интегрированный инструмент для тестирования ITT600 9, содержащий полный набор инструментов, помогающих пользователям извлечь максимальную выгоду из преимуществ применения стандарта МЭК 61850.
Примечание
8 См. также «Проверено и утверждено: АББ располагает своим собственным центром приёмочных испытаний» на страницах 23-28 «АББ Ревю»: Специальный отчёт по МЭК 61850.
5 Одна из подстанций АББ iPASS с трансформаторами NCIT
6 Анализатор АББ МЭК 61850-9-2
ITT600 уменьшает сложность лежащего в его основе стандарта МЭК 61850 и предоставляет персоналу, занятому в тестировании и обслуживании, чёткое визуальное изображение данных, имеющихся в системе. Например, ITT600 облегчает проверку соответствия установки описанию конфигурации станции (SCD) и помогает проанализировать связь между устройствами IED и общестанционной системой.
После начала внедрения шины обработки данных для выборочных аналоговых значений, к набору были добавлены соответствующие инструменты.
Всё защитное и контрольно-измерительное оборудование АББ подвергается суровым проверочным испытаниям серийной продукции в собственном испытательном центре АББ, сертифицированном UCA.
Это особенно важно в сценарии, при котором измерения производятся трансформаторами NCIT с помощью оптической связи с объединяющими устройствами. В такой ситуации все терминалы традиционных трансформаторов тока и напряжения окажутся устаревшими, и весь анализ будет проводиться в
сети МЭК 61850-9-2. Используя свой богатый опыт интеграции МЭК 61850 и разработки инструментов для тестирования, АББ разрабатывает многофункциональный анализатор для выборочных аналоговых значений рис. 6.
Преимущество анализа данных на шине обработки данных в сравнении с обычными измерениями тока и напряжения проявляется, когда нужно получить доступ к точкам измерения. Когда все значения доступны в сети шины обработки данных, больше нет необходимости получать доступ к находящимся под напряжением компонентам, производить короткое замыкание и открывать терминалы трансформатора тока.
Соединяя порт Ethernet инструмента анализа с шиной обработки данных, или же непосредственно с объединяющим устройством, инженер по обслуживанию может легко получить доступ ко всем потокам выборочных значений. В отличие от анализа амперметром или вольтметром, анализатор 9-2 быстро отображает данные, которые ранее не были доступны напрямую. В их число входят отображения тока и напряжения сразу на всех фазах, векторные диаграммы и всесторонняя информация по переданным блокам данных. Эта последняя информация даёт важнейшее представление об исправности системы и может, например, указывать на то, что в настоящий момент какие-либо части системы подвергаются испытаниям.
Будущие тенденции
Используя весь потенциал концепции шины обработки данных и его определения в стандарте МЭК 61850, двоичные данные могут также передаваться через оптическую сеть связи между первичным процессом и IED защиты и управления. Помещая модули двоичного ввода и вывода близко к первичному процессу, можно убрать практически весь медный кабель, что, в свою очередь, даст дополнительные преимущества, такие как возможность электрически изолировать системы на уровнях процесса и устройств, а также непрерывный мониторинг всех сигналов.
Комбинируя самое современное применение стандарта МЭК 61850 на уровне как всей электростанции, так и на уровне процесса с обширным опытом в области технологии NCIT, АББ создаёт интеллектуальные, рассчитанные на требования завтрашнего дня предложения, чтобы удовлетворить спрос на более надёжные, эффективные и безопасные решения, максимально увеличивая преимущества и стоимость активов заказчика.
Стефан Майер
АББ, Системы для энергетики
Баден, Швейцария [email protected]
Примечание
9 См. также: «В условиях испытаний: полный спектр программного обеспечения концерна АББ для проведения испытаний и пуска в эксплуатацию для систем автоматизации подстанций» на страницах 29-32 «АББ Ревю»: Специальный отчёт по МЭК 61850.
Ссылки
[1] CLEEN Ltd., Финский Центр Энергетики и Мониторинга окружающей среды. Информация взята 24 августа 2010 г с сайта http://www.deen.fi.
[2] Презентация Технологического Университета Лаппеенранта Информация взята 24 августа 2010 г. с сайта http://www.lut.fi/en/lut/introduction/.
[3] Luukko, J. 2000. Прямое управление крутящим моментом электродвигателей с вращающимся электромагнитным полем — анализ и внедрение. Диссертация, Технологический Университет Лаппеенранта.
[4] Ahonen, T., Tamminen, J., Ahola, J., Viholainen, J., Aranto, N., Kestila, J. 2010. Расчёт рабочего состояния насоса на основе моделирования. Конверсия и управление энергией, 51,
Примечание
1 Кавитация — это образование пузырьков газа из-за падения давления жидкости ниже давления водяного пара. Ударная волна, вызываемая быстрым разрушением таких пузырьков, может повредить поверхности.
Источник: AББ
- Назад
- Вперед
- Вы здесь:
- Главная
- Статьи
- Беспрецедентные инвестиции в китайские мощности по производству фотоэлектрической энергии
Читать также:
- УЗО 5SM и 5SU
- УЗО DF
- Устройства защитного отключения УЗО-М304
- УЗО серии DS
- РНВ — реле минимального напряжения
Цифровая подстанция. Реализация сервера по ГОСТ Р МЭК 61850 в BINOM3.
Набор стандартов IEC 61850 (ГОСТ Р МЭК 61850) представляет собой развернутое описание электрической подстанции, начиная от выключателей линий электропередач до протоколов обмена между различными устройствами. Стандарт создан для управления электрическими сетями на основе современных цифровых технологий. Для реализации протокола необходимы устройства нового поколения с универсальной параметризацией и цифровыми каналами передачи и обработки данных. Эти устройства (счетчики измерители, РЗА, ПАВ и др. ) должны свободно интегрироваться в цифровые подстанции вне зависимости от производителя. Алгоритмы цифровой подстанции включают в себя верификацию входных и передаваемых данных, а так же алгоритмы управления в случае нештатных ситуаций. Вся информация в стандартах имеет четко выраженную иерархическую структуру, узлами которой являются логические узлы(LN). Каждый узел является описателем того или иного свойства системы и участвует в системе управления цифровой подстанцией.
Многофункциональный прибор BINOM3 является одним из немногих интеллектуальных устройств «Smart Grid», которые уже сейчас могут участвовать в построении «Умных сетей» цифровых подстанций на основе стандарта IEC 61850.
Средствами встроенного программного обеспечения прибора BINOM3 реализован сервер МЭК 61850, который отвечает за организацию внешних коммуникаций устройства с другими устройствами. В сервере реализовано одно логическое устройство (Logical Device), в котором сгруппированы логические узлы прибора. Каждый логический узел в устройстве отвечает за ту или иную функциональность прибора. Совокупная модель данных в устройстве представлена в виде древовидной структуры. В таком виде информацию об устройстве можно будет получить при чтении информационной модели устройства по протоколу MMS, либо при рассмотрении файла описания устройства (BINOM3.cid) в соответствии с МЭК 61850-6.
1. Логическое устройство BINOM3.
Средствами встроенного программного обеспечения прибора BINOM3 реализован сервер МЭК 61850, который отвечает за организацию внешних коммуникаций устройства с другими устройствами. В сервере реализовано одно логическое устройство (Logical Device), в котором сгруппированы логические узлы прибора. Каждый логический узел в устройстве отвечает за ту или иную функциональность прибора. Совокупная модель данных в устройстве представлена в виде древовидной структуры. В таком виде информацию об устройстве можно будет получить при чтении информационной модели устройства по протоколу MMS, либо при рассмотрении файла описания устройства *. cid в соответствии с МЭК 61850-6.
2. Логические узлы BINOM3.
Логический узел (Logical Node) является наименьшим элементом, способным обмениваться данными. Логический узел описывает одну из функциональных возможностей устройства. Логический узел может иметь префикс, указывающий на его принадлежность к той или иной ступени или функции, таким образом, имя логического узла состоит из трёх частей: префикса, наименования класса логического узла и номера экземпляра. В приборе BINOM3 реализованы следующие логические узлы:
2.1 Системный логический узел LLN0.
Системный логический узел предназначен для описания наборов данных (DataSet), блоков управления GOOSE сообщений(GSEControl), а так же буферизированных и не буферизированных отчетов.
2.2 Общий логический узел GGIO.
Общие логические узлы предназначены для моделирования узлов данных, не подпадающих под описание ни одной из остальных функциональных групп. В логическом узле GGIO BINOM3 описаны телесигналы (ТС) как индикаторы состояния. В случае проектного (рабочего) использования индикаторы состояния из узла GGIO переносятся в узлы XCBR, XSWI.
2.3 Измерения MMXU.
Логический узел, описывающий измерения. Группа измерений по стандарту IEC 61850, которая в BINOM3 соответствует каналу вывода прибора mTI — параметры сети.
2.4 Выключатели XCBR.
Логический узел выключателя. Формируются из 2-х индикаторов состояния, описанных в узле GGIO(канал вывода прибора mTS – телесигналы). Логический узел соответствует каналу вывода mDTS – двухпозиционные телесигналы.
2.5 Разъединители XSWI.
Логический узел разъединителя. Формируются из 2-х индикаторов состояния, описанных в узле GGIO(канал вывода прибора mTS – телесигналы). Логический узел соответствует каналу вывода mDTS – двухпозиционные телесигналы
2.6 Управление CSWI.
Логический узел контроллера присоединения. В BINOM3 этот узел соответствует функции телеуправления. Каждое телеуправление описано отдельным логическим узлом.
2.7 Последовательность и небаланс MSQI.
В данном логическом узле реализован набор параметров SeqA (ток прямой, обратной и нулевой последовательностей) и набор параметров SeqV (напряжение прямой, обратной и нулевой последовательностей). Группы параметров соответствуют каналу вывода sysTI (параметры несимметрии) прибора BINOM3.
2.8 Показания счетчика электрической энергии MMTR.
Логический узел с показаниями счетчика активной и реактивной энергии. Группа измерений по стандарту IEC 61850 , которая в BINOM3 соответствует каналу вывода прибора eTI — энергия.
2.9 Гармонические составляющие MHAI.
Логический узел с расчетными данными гармонических составляющих в трехфазной сети. Группа измерений по стандарту IEC 61850 , которая в BINOM3 соответствует следующим каналам вывода прибора:
ihTI — гармонические составляющие тока;
uhTI — гармонические составляющие напряжения;
phTI — активная мощность гармонических составляющих;
qhTI — реактивная мощность гармонических составляющих;
shTI — полная мощность гармонических составляющих.
2.10 Качество электроэнергии.
Логические узлы, описывающие отклонения параметров электрической сети. В связи с расхождениями российских стандартов по качеству от стандартов IEC в многофункциональном приборе BINOM3 применяются пользовательские логические узлы.
2.10.1 QFDV Frequency Deviation Отклонение частоты
| QFDV class | ||||
| Data object name | Common data class | Explanation | T | M/O/C |
| Data objects | ||||
| Status information | ||||
| Measured and metered values | ||||
| Hz | MV | Установившееся значение частоты | M | |
| HzDev | MV | Отклонение частоты | M | |
| HzDevPs | MV | Положительное отклонение частоты | ||
| HzDevNg | MV | Отрицательное отклонение частоты | ||
2.
10.2 QVDV Voltage Deviation Отклонение напряжения
| QVDV class | ||||
| Data object name | Common data class | Explanation | T | M/O/C |
| Data objects | ||||
| Status information | ||||
| Measured and metered values | ||||
| PhVDevPs | WYE | Положительное отклонение напряжения фазы | M | |
| PhVDevNg | WYE | Отрицательное отклонение напряжения фазы | M | |
| PPVDevPs | DEL | Положительное отклонение междуфазного напряжения | ||
| PPVDevNg | DEL | Отрицательное отклонение междуфазного напряжения | ||
| PhVHCff | WYE | Коэффициент несинусоидальности напряжения фазы | ||
| DQ0Imbff | SEQ | Коэффициент несимметрии напряжения | ||
2.
10.3 QVEV Случайные события (Провал, Перенапряжение, Прерывание)
| QVEV class | ||||
| Data object name | Common data class | Explanation | T | M/O/C |
| Data objects | ||||
| Status information | ||||
| DipStr | SPS | Начало провала | ||
| SwellStr | SPS | Начало перенапряжения | ||
| IntrStr | SPS | Начало прерывания | ||
| Measured and metered values | ||||
| VDipNum | MV | Номер провала напряжения | ||
| VDipTms | MV | Длительность провала напряжения (s) | M | |
| VDipVal | MV | Глубина провала напряжения (%) | M | |
| VSwellNum | MV | Номер перенапряжений | ||
| VSwellTms | MV | Длительность перенапряжения (ms) | M | |
| VSwellCff | MV | Коэф. |
M | |
| VIntrNum | MV | Номер прерываний напряжения | ||
| VIntrTms | MV | Длительность прерывания напряжения(s) | M | |
| VIntrVal | MV | Глубина прерывания напряжения (%) | M | |
3. Наборы данных (DataSet) BINOM3.
В BINOM3 реализованы следующие наборы данных:
| <DataSet name=»tsIND»> | Индикаторы состояния |
| <DataSet name=»tsPOS»> | Двухпозиционные элементы управления |
| <DataSet name=»mTI» desc=»Measuring Network Parameters»> | Измеряемые параметры сети |
| <DataSet name=»sysTI» desc=»Sequence»> | Параметры прямой и обратной последовательности |
| <DataSet name=»eTI» desc=»Metering»> | Показания счетчика электроэнергии |
| <DataSet name=»hTI» desc=»Harmonics»> | Гармонические составляющие |
| <DataSet name=»aTI» desc=»Quality»> | Нарушения качества электроэнергии |
4.
Отчеты MMS (Reporting MMS).
В информационной модели 61850 BINOM3 каждому набору данных соответствует свой отчет. Для дискретных значений параметров используются буферизируемые отчеты, для измеренных и расчетных параметров используются небуферизируемые отчеты.
4.1 Buffered reporting (буферизируемые отчеты).
| <ReportControl name=»brcbTS» desc=»TS» datSet=»tsIND» intgPd=»200″ rptID=»BINOM3C1/LLN0$BR$brcbTS» confRev=»1″ buffered=»true» bufTime=»6000″></ReportControl> | Настройка отчета для индикаторов состояния |
| <ReportControl name=»brcbDTS» desc=»DTS» datSet=»tsPOS» intgPd=»200″ rptID=»BINOM3C1/LLN0$BR$brcbDTS» confRev=»1″ buffered=»true» bufTime=»6000″> | Настройка отчета для двухпозиционных элементов управления |
4.2 Unbuffered reporting (небуферизируемые отчеты)
| <ReportControl name=»urcbTI» desc=»Measuring Network Parameters» datSet=»mTI» intgPd=»200″ rptID=»BINOM3C1/LLN0$RP$urcbTI» confRev=»1″ bufTime=»0″ Resv=»false»<>/ReportControl> | Настройка отчета для измеряемых параметров сети |
| <ReportControl name=»urcbSequence» desc=»Sequence» datSet=»sysTI» intgPd=»200″ rptID=»BINOM3C1/LLN0$RP$urcbSequence» confRev=»1″ bufTime=»0″></ReportControl> | Настройка отчета для параметров прямой и обратной последовательности |
| <ReportControl name=»urcb_eTI» desc=»Metering» datSet=»eTI» intgPd=»200″ rptID=»BINOM3C1/LLN0$RP$urcb_eTI» confRev=»1″ bufTime=»0″></ReportControl> | Настройка отчета для показаний счетчика электроэнергии |
| <ReportControl name=»urcb_hTI» desc=»Harmonics» datSet=»hTI» intgPd=»500″ rptID=»BINOM3C1/LLN0$RP$urcb_hTI» confRev=»1″ bufTime=»0″></ReportControl> | Настройка отчета для гармонических составляющих |
| <ReportControl name=»urcb_aTI» desc=»Quality» datSet=»aTI» intgPd=»200″ rptID=»BINOM3C1/LLN0$RP$urcb_aTI» confRev=»1″ bufTime=»0″></ReportControl> | Настройка отчета для параметров, характеризующих нарушения качества электроэнергии |
5.
Функция телеуправления.
В многофункциональном приборе BINOM3 реализована функция телеуправления в соответствии с со второй (sbo-with-normal-security) и четвертой (sbo-with-enhanced-security) моделью управления IEC 61850. По умолчанию реализована четвертая модель. Объекты телеуправления (CSWI) создаются автоматически в зависимости от наличия телеуправления в конфигурации прибора. Логическим узлам присваиваются имена по номеру телеуправления: CSWI1…CSWI4. Телеуправление по четвертой модели (SBOw — управление с предварительным выбором с расширенными параметрами контроля управляемого объекта) проводится в три этапа:
- Подготовка телеуправления. Сервис SelectWithValue (SelVal) — выбор объекта управления с дополнительным контролем.
- Исполнение телеуправления. Сервис Operate (Oper).
- Завершение телеуправления и освобождение объекта управления. Сервис Command Termination.
6. Передача GOOSE сообщений 61850-8-1.
Многофункциональный прибор BINOM3 поддерживает передачу GOOSE сообщений. Конфигурация по умолчанию предусматривает 2 набора данных для передачи: tsIND и tsPOS. Настройка GOOSE сообщений производится во встроенном WEB параметризаторе BINOM3.
7. Передача SV 61850-9-2.
Реализация сервера протокола SV (Sampled Values, МЭК 61850-9-2) в BINOM3 основана на обработке мгновенных значений фазных токов и напряжений и расчете действующих значений, традиционно выдаваемых нормализованными датчиками тока, напряжения, мощности. Логические узлы сервера SV содержат наборы информации по основным параметрам электрической сети. Они рассчитываются на интервалах, равных 10 периодам частоты (по методам ГОСТ 30804.4.30), и передаются в технологическую шину процесса системы управления цифровой подстанции. Вычисления производятся синхронно, поэтому клиенты информации не зависят от возможных расхождений в алгоритмах расчета. Реализуется единый алгоритм маркирования по времени действующих значений, определяемых из мгновенных значений синусоиды (6 400 значений за 10 периодов с интервалом выборки 31,25 мкс). Настройка SV производится во встроенном WEB параметризаторе BINOM3.
8. Доступ к файлам осциллограмм, архивов и журналов событий.
Многофункциональный прибор BINOM3 снабжен функцией осциллографирования и функцией архивирования данных, которые хранятся в виде файлов на SD карте прибора.
8.1 Файлы осциллограмм.
Файлы осциллограмм расположены в каталоге sd:\OSC\OSC\. Имена файлов представляют собой время начала записи осциллограммы (timestamp) в шестнадцатиразрядном виде. Каждую осциллограмму описывают 2 файла с расширеним BIN и OSC. В файле OSC храниться информация о записанной осциллограмме в формате XML, а в файле BIN хранятся сами данные.
8.2 Файлы архивных данных.
Файлы архивных данных расположены в каталогах sd:\ARCH\ARC0 … sd:\ARCH\ARCX, где X – номер последнего архивного канала. Имена файлов представляют собой время создания архивного файла (timestamp) в шестнадцатиразрядном виде. Каждый архивный канал описывает файл arc.xml. В файлах с расширением BIN хранятся сами архивные данные.
8.3 Файлы журналов событий.
Файлы журналов событий расположены в каталоге sd:\JOURNAL\. Имена файлов представляют собой порядковый номер журнала в шестнадцатиразрядном виде. Расширение ATS формируется у журналов по требованиям АТС. Расширение EVE формируется у обобщенного журнала событий BINOM3. Очередной файл создается при превышении допустимого размера файла. В одном файле хранится 1024 событий для журнала АТС (размер файла 32768 байтов) и 4095 для обобщенного журнала событий (размер файла 131040 байта).
9. Настройка коммуникационных параметров для доступа к серверу 61850 многофункционального прибора BINOM3.
9.1 Подключение протокола 61850 в конфигурацию устройства.
Для подключения необходимо зайти на страницу «Параметризация» встроенного WEB сервера BINOM3, выбрать пункт меню «Внешние подключения», выбрать «Ethernet» и добавить протокол 61850.
9.2 Формирование каналов вывода, наборов данных и логических узлов.
Для формирования необходимо выбрать пункт меню «Каналы вывода», выбрать протокол IEC61850MMS и с помощью кнопки «+» добавить необходимые каналы вывода. Наборы данных и логические узлы при этом будут формироваться автоматически.
9.3 Настройка логических узлов XCBR и XSWI.
Для настройки необходимо выбрать пункт меню «Телесигнализация», включить двухбитные ТС и для них выбрать тип логического узла.
9.4 Настройка коммуникационных параметров для передачи GOOSE сообщений, SV данных и MMS отчетов.
Для настройки необходимо выбрать пункт меню «IEC 61850» в появившихся диалоговых окнах произвести необходимые настройки.
9.5 Сохранение конфигурации в виде CID файла.
Для сохранения конфигурации необходимо выбрать пункт меню «IEC 61850» и в разделе «Настройки устройства» нажать кнопку «Сохранить cid».
9.6 Сохранение конфигурации и запуск сервера 61850.
Для сохранения конфигурации на BINOM3 необходимо выбрать пункт меню «Управление» в верхнем правом углу. Далее в разделе «Параметры сохранения» нажать кнопку «Сохранить». При этом должен быть выбран флажок «Передать в устройство». Чтобы изменения вступили в силу необходимо произвести рестарт устройства (пароль — 1).
MAC-адрес — что это?
MAC-адрес состоит из 48 бит, представленных в шестнадцатеричном формате. Каждые 8 бит разделяются двоеточием (:) или дефисом (-). Придумаем пример MAC-адреса: 00:26:57:00:1f:02.
Каждое изделие, имеющее коммуникационный интерфейс, имеет уникальный MAC-адрес. IEEE — это организация, которая предоставляет производителям диапазон исходных MAC-адресов для использования в их продуктах: для этого для каждого производителя фиксируются первые три октета определенного значения. Эти три октета называются OUI (ОРГАНИЗАЦИОННО УНИКАЛЬНЫЙ ИДЕНТИФИКАТОР). Итак, как вы уже убедились, производителя устройства можно легко определить по его MAC-адресу. Вы можете сделать это самостоятельно онлайн – проверьте онлайн-базу данных IEEE (Внимание! OUI следует вводить через дефис!). По MAC-адресу, приведенному ранее в качестве примера, можно определить, что он принадлежит российскому производителю релейной защиты «ЭКРА». Остальные три октета устанавливаются производителем и никогда не должны повторяться в сочетании с первыми тремя октетами одного и того же значения. Поскольку эти последние три октета идентифицируют сетевой контроллер устройства, их обычно называют специфичными для сетевой карты (сетевой интерфейсной картой).
Идентификация производителя по OUI на веб-сайте IEEE
Как правило, MAC-адрес устройства можно определить, взглянув на этикетки ИЭУ – часто на панели сетевого интерфейса есть этикетка, указывающая на MAC-адрес ИЭУ.
Этикетка, показывающая MAC-адрес карты связи Schneider Electric. Метка, показывающая MAC-адрес для Alstom Grid IED
Посмотрим, какие значения может принимать MAC-адрес назначения.
Когда речь идет о передаче данных с одного устройства на другое, то поле MAC-адреса назначения имеет значение получателя — то есть того адреса, о котором мы говорили выше. В этом случае MAC-адрес назначения является одноадресным (unicast) MAC-адресом. В среде подстанции, особенно в контексте IEC 61850, MAC-адрес получателя одноадресной рассылки присутствует в пакетах MMS.
MAC-адрес получателя одноадресной рассылки в MMS-пакете
Но что, если один и тот же пакет данных необходимо передать на несколько сетевых устройств? Для этого существует многоадресный (multicast) MAC-адрес назначения. Эти MAC-адреса легко идентифицируются – младший значащий бит первого октета MAC-адреса получателя установлен в 1, например, 01-0C-CD-00-00-01. Если такой пакет получен Ethernet-коммутатором, то последний пересылает его на все остальные порты — в случае, если на коммутаторе не указаны группы получателей. Возможность организации передачи данных для группы устройств является одним из отличий использования целевого мультикастового MAC-адреса от целевого широковещательного (широковещательного) MAC-адреса. В среде подстанции, особенно в контексте IEC 61850, MAC-адрес многоадресной рассылки назначения присутствует в сообщениях GOOSE и Sampled Values. Например, можно найти GOOSE с MAC-адресом назначения 01:0C:CD:01:01:21.
Многоадресная посылка GOOSE
Говоря о назначениях мультикастовых MAC-адресов, стоит отметить еще один интересный момент – IEEE присваивает полосы MAC-адресов не только производителям устройств, но и органам стандартизации для однозначной идентификации передаваемого по стандартам трафика. . Для этого опять же IEEE резервирует значения первых трех октетов. Например, для IEC TC 57 зарезервированы следующие три октета — 01-0C-CD-xx-xx-xx. Затем орган стандартизации самостоятельно определяет правила присвоения MAC-адресов конкретным протоколам. Затем для сообщений GOOSE TC 57 WG 10 определила, что четвертый октект равен 01, а диапазон адресов равен: 01-0C-CD-01 -00-00 до 9.0015 01-0C-CD-01-01-FF; для Sampled Values — четвертый октет равен 04 и диапазон адресов как: 01-0C-CD-04-00-00 до 01-0C-CD-04-01-FF. Например, для трафика по протоколам PTP и RSTP определяются MAC-адреса конкретных пунктов назначения.
Широковещательный MAC-адрес – всегда один и тот же: ff:ff:ff:ff:ff:ff. Когда коммутатор получает такой пакет, он пересылает его на все свои порты. MAC-адрес назначения широковещательной рассылки используется только некоторыми служебными протоколами, такими как ARP (протокол разрешения адресов), который мы рассмотрим в следующий раз и который играет важную роль в процессе обмена информацией в сетях уровня 2.
- Если вы являетесь разработчиком IED и ваше IED должно иметь коммуникационный интерфейс, убедитесь, что IEEE резервирует диапазон MAC-адресов для ваших продуктов. Компании придется заплатить за это.
- Для будущих проектировщиков систем защиты и управления и для пусконаладчиков может быть еще одна рекомендация – никогда не устанавливайте один и тот же MAC-адрес многоадресной рассылки для разных сообщений GOOSE и Sampled Value (есть примеры конфигурационных программ, не ограничивающих вас в выполнении это). В противном случае вы рискуете потерять возможность использования функции фильтрации многоадресной рассылки на коммутаторах. Имейте в виду, что на рынке есть много IED, которые не поддерживают эту функцию фильтрации многоадресной рассылки. Если вы не можете активировать эту функцию на коммутаторе, то все сетевые устройства, включая IED, будут прослушивать все сообщения, даже те, которые им на самом деле не нужны, и это, как мы уже упоминали, влияет на время передачи GOOSE.
. Будет увеличиваться с увеличением loa
МЭК 61850 (старый) | Конфигурация — пользовательская документация HYPERSIM®
См. также:
Управление целостностью данных IEC 61850
Протокол связи IEC 61850 можно настроить в инструменте настройки интерфейса ввода-вывода, который можно открыть на ленте HYPERSIM.
Дополнительные сведения об общем использовании конфигурации интерфейса ввода-вывода см. в разделе Конфигурация интерфейса ввода-вывода.
Интерфейс ввода-вывода IEC 61850 настраивается за несколько страниц. Первая страница содержит некоторые общие конфигурации.
| Автоматическое подключение к внешней синхронизации, если она имеется | Если включено, драйвер попытается обнаружить источник синхронизации и автоматически использовать его. |
| Включить все службы SV и GOOSE по умолчанию, как только начнется моделирование. активировать публикацию или подписку на сообщения. | |
| Включить кодирование фиксированной длины для сообщений GOOSE (61850-8-1 ред. 2 A.3) | Если включено, кодирование сообщений GOOSE будет выполняться в соответствии с 61850-8-1 ред. 2 А.3. Некоторые определенные поля заголовка и некоторые типы данных будут закодированы с фиксированной длиной, что позволяет избежать сжатия, выполняемого ASN.1 |
| Включить флаг имитации (Зарезервировано 1) в каждой телеграмме SV и GOOSE | Если включен, бит имитации в поле Зарезервировано 1 заголовка каждого передаваемого сообщения SV и GOOSE будет установлен на 1. |
| Включить использование VLAN для телеграмм SV и GOOSE | Если включено, каждый кадр SV и GOOSE будет помечен VLAN с идентификационным номером, указанным либо в файле SCL, либо для GOOSE и SV-61869-9, либо как параметр конфигурации, для SV-LE. |
| Включить управление целостностью данных выборочных значений | Если включено, механизмы управления целостностью данных будут доступны для передачи сообщений SV. Дополнительная информация обо всех возможных функциях внедрения ошибок описана в этом документе. |
| Включить виртуальный режим | В виртуальном режиме модель может выполняться, даже если этот интерфейс ввода-вывода несовместим с аппаратной конфигурацией системы. Соединения между моделью и интерфейсом ввода-вывода будут установлены во время инициализации, но интерфейс ввода-вывода ничего не сделает. Виртуальный режим можно использовать для устранения неполадок в системе без необходимого оборудования или для подготовки модели с различными интерфейсами ввода-вывода, даже если конечная аппаратная платформа недоступна. |
| SCL-файл | Наборы данных, доступные для извлечения, будут обработаны. Раскрывающиеся списки IED и GOOSE ID автоматически заполняются на основе содержимого этого файла. |
| IED | Содержит список доступных IED (интеллектуальных электронных устройств) в указанном файле SCL, который может содержать определение сообщения GOOSE. Имя IED может представлять физическое оборудование, размещенное в сети связи IEC 61850. |
| GOOSE ID | Выбор сообщения GOOSE для отправки по сети. Точки подключения должны быть доступны в зависимости от выбранного сообщения GOOSE. |
| Адаптер Ethernet | Имя адаптера Ethernet. Выберите подходящий адаптер на основе информации, предоставленной командой Linux «ifconfig». |
| Часы | Если выбрано ВНУТРЕННЕЕ, драйвер использует системное время симулятора для расчета времени протокола. Если выбрано EXTERNAL, время GOOSE будет синхронизировано с внешними часами, обеспечиваемыми через точки подключения. Этот режим позволяет использовать плату Spectracom TSync или Oregano для синхронизации времени протокола со стандартом синхронизации. |
| AppID | Это поле автоматически обновляется идентификатором приложения GOOSE-сообщения, полученным из файла SCL. Это поле не может быть изменено пользователем. Этот идентификатор должен быть уникальным во всей сети IEC 61850. |
| MAC-адрес | Это поле автоматически обновляется MAC-адресом многоадресной рассылки, на который будет опубликовано сообщение GOOSE (например, ’01-0C-CD-04-00-00′). |
| SCL-файл | Наборы данных будут доступны для анализа GOOSE. Раскрывающиеся списки IED и GOOSE ID автоматически заполняются на основе содержимого этого файла. |
| IED | Содержит список доступных IED (интеллектуальных электронных устройств) в указанном файле SCL, который может содержать определение сообщения GOOSE. Имя IED может представлять физическое оборудование, размещенное в сети связи IEC 61850. |
| GOOSE ID | Выбор сообщения GOOSE для приема из сети. Точки подключения должны быть доступны в зависимости от выбранного сообщения GOOSE. |
| Адаптер Ethernet | Имя адаптера Ethernet. |
| AppID | Это поле автоматически обновляется идентификатором приложения GOOSE-сообщения, полученным из файла SCL. Это поле не может быть изменено пользователем. Этот идентификатор должен быть уникальным во всей сети IEC 61850. |
| MAC-адрес | Это поле автоматически обновляется с указанием MAC-адреса многоадресной рассылки, на который будет подписано сообщение GOOSE (например, ’01-0C-CD-04-00-00′). MAC-адрес должен соответствовать следующему формату «чч-чч-чч-чч-чч-чч», где h представляет собой шестнадцатеричное число. Это поле не может быть изменено пользователем. |
| Имя LD | Указывает общесистемный уникальный идентификатор, строку длиной не менее 10 и не более 35 символов. |
| MAC-адрес | Указывает MAC-адрес назначения многоадресной рассылки, идентифицирующий выборочные значения для публикации. MAC-адрес должен соответствовать следующему формату «чч-чч-чч-чч-чч-чч», где h представляет собой шестнадцатеричное число. |
| Адаптер Ethernet | Имя адаптера Ethernet. Выберите подходящий адаптер на основе информации, предоставленной командой Linux «ifconfig». |
| Идентификатор VLAN | Указывает идентификатор VLAN для каждого издателя Sampled Values. Идентификатор VLAN позволяет выполнять расширенную настройку интеллектуальных коммутаторов для управления приоритетами пакетов SV в сети. |
| Номинальная частота | Определяет частоту энергосистемы. |
| Частота выборки | Определяет количество выборок, передаваемых за цикл. |
| Часы | Если выбрано ВНУТРЕННЕЕ, драйвер использует системное время симулятора для расчета времени протокола. Если выбрано ВНЕШНЕЕ, время SV будет синхронизировано с внешними часами, обеспечиваемыми через точки подключения. Этот режим позволяет использовать плату Spectracom TSync или Oregano для синхронизации времени протокола со стандартом синхронизации. |
| Имя LD | Указывает общесистемный уникальный идентификатор и не более 5 символов30, строку1, строку Пользовательское соглашение IEC61850-9-2LE рекомендует использовать следующий формат: «xxxxMUnn»; здесь «xxxx» представляет собой объединение имени подстанции, уровня напряжения и присоединения, тогда как «nn» определяет точку измерения. |
| MAC-адрес | Указывает MAC-адрес назначения многоадресной рассылки, идентифицирующий выборочные значения для подписки. |
| Адаптер Ethernet |
Имя адаптера Ethernet. Выберите подходящий адаптер на основе информации, предоставленной командой Linux «ifconfig». |
| Файл SCL | Выбранный файл будет проанализирован для извлечения доступных наборов данных SV для отправки. Раскрывающиеся списки IED и SV ID автоматически заполняются на основе содержимого этого файла. |
| IED | Содержит список доступных IED (интеллектуальных электронных устройств) в указанном файле SCL, который может содержать определение сообщения SV. Имя IED может представлять физическое оборудование, размещенное в сети связи IEC 61850. |
| Идентификатор SV | Выбор сообщения SV для отправки по сети. |
| Адаптер Ethernet | Имя адаптера Ethernet. Выберите подходящий адаптер на основе информации, предоставленной командой Linux «ifconfig». |
| Часы | Если выбрано ВНУТРЕННЕЕ, драйвер использует системное время симулятора для расчета времени протокола. Если выбрано ВНЕШНЕЕ, время SV будет синхронизировано с внешними часами, обеспечиваемыми через точки подключения. Этот режим позволяет использовать плату Spectracom TSync или Oregano для синхронизации времени протокола со стандартом синхронизации. |
| Номинальная частота | Определяет частоту энергосистемы. |
| Частота выборки | Доступное только для чтения поле, отображающее количество выборок, передаваемых за цикл, как определено в файле SCL. |
| Количество ASDU | Доступное только для чтения поле, отображающее количество выборок, встроенных в каждый пакет, как определено в файле SCL. |
| AppID | Поле только для чтения, отображающее идентификатор приложения выбранного сообщения, как определено в файле SCL. Этот идентификатор должен быть уникальным во всей сети IEC 61850. |
| MAC-адрес | Доступное только для чтения поле, отображающее MAC-адрес назначения многоадресной рассылки, на который будет опубликовано сообщение SV, как определено в файле SCL. MAC-адрес должен соответствовать следующему формату «чч-чч-чч-чч-чч-чч», где h представляет собой шестнадцатеричное число. |
| Файл SCL | Выбранный файл будет проанализирован для извлечения доступных наборов данных SV для получения. Раскрывающиеся списки IED и SV ID автоматически заполняются на основе содержимого этого файла. |
| IED | Содержит список доступных IED (интеллектуальных электронных устройств) в указанном файле SCL, который может содержать определение сообщения SV. |
| Идентификатор SV | Выбор сообщения SV, которое должно быть получено по сети. Точки подключения должны быть доступны в зависимости от выбранного сообщения SV. |
| Адаптер Ethernet | Имя адаптера Ethernet. Выберите подходящий адаптер на основе информации, предоставленной командой Linux «ifconfig». |
| Частота выборки | Доступное только для чтения поле, отображающее количество выборок, которые должны быть получены за цикл, как определено в файле SCL. |
| Количество ASDU | Доступное только для чтения поле, отображающее количество выборок, встроенных в каждый пакет, как определено в файле SCL. |
| AppID | Доступное только для чтения поле, отображающее идентификатор приложения выбранного сообщения, как определено в файле SCL. от Метки: Комментарии |
Добавить комментарий