IEC 61850: المنتديات وفوائد المعيار

مع تطور التكنولوجيا الرقمية في الجانب لم يبق ومصنعي المعدات الكهربائية. وعلى الرغم من وجود التصنيف الدولي للISO، باللغة الروسية تم تطويره الخاصة IEC 61850 مستواها، هو المسؤول عن النظام وشبكة فرعية.

القليل من التاريخ

تطوير تكنولوجيا الكمبيوتر لم يدخر أنظمة إدارة الشبكة الكهربائية. المقبولة عموما اليوم تم إدخال معيار IEC 61850 أصلا في عام 2003، على الرغم من محاولات لإدخال على هذا الأساس كانت أنظمة يعود في 60s من القرن الماضي.

جوهرها يتلخص في استخدام بروتوكولات خاصة، والسيطرة على الشبكات الكهربائية. على اساس لها الآن، وجعل مراقبة أداء هذا النوع من الشبكات.

إذا ركزت في السابق حصرا تطوير أنظمة الكمبيوتر التي تتحكم في الطاقة الكهربائية، مع الأخذ بالقواعد والمعايير والبروتوكولات كما IEC 61850، فقد تغير الوضع. بدأت المهمة الرئيسية لضيوف توفير مراقبة للكشف في الوقت المناسب من الأعطال للجهاز.

IEC 61850 البروتوكول ونظائرها في

البروتوكول نفسه بدأت انشط لاستخدامها في منتصف 80s. بعد ذلك إصدارات أول اختبار للتعديل يستخدم IEC 61850-1، IEC 60870-5 الإصدارات 101 و 103 و 104، DNP3 ومودبوس، والتي أثبتت أن يكون لا يمكن الدفاع عنه تماما.

وشكلت تلك التطوير الأولي أساس بروتوكول الحديث UCA2، والتي هي في منتصف 90S قد استخدمت بنجاح في أوروبا الغربية.

كيف يعمل هذا؟

وتطرق إلى قضية عمل، يجب أن توضح ما IEC 61850 بروتوكول، من أجل "الدمى" (الناس الذين فهم فقط أساسيات العمل وفهم مبادئ التواصل مع أجهزة الكمبيوتر).

وهذه النقطة هي أنه في المحطة أو محطة توليد الكهرباء تثبيت رقاقة المعالج الدقيق التي يمكن نقل البيانات عن حالة النظام بأكمله مباشرة إلى محطة المركزية، وإجراء الرقابة الأساسية.

نقل البيانات، و الذي ينطوي على GOST R IEC 61850 عبر اتصال عالية السرعة. تحدث تقريبا، أنتجت رقاقة ملزم لأقرب LAN.

يستخدم نظام الحصول على البيانات DAS (نظام الحصول على البيانات) نقل 64 بت على الأقل، جنبا إلى جنب مع كل خوارزميات التشفير قاعدة البيانات.

لكن، وكما تبين الممارسة، وهذه الأنظمة المعرضة للغاية. شاهدنا الأفلام الأميركية، في حين مشهد واحد يتم تشغيل التيار الكهربائي إلى كتلة كله؟ هذا كل شيء! الكهرباء إدارة الشبكة بناء على IEC 61850 يمكن تنسيقها من أي مصدر خارجي (من الآن فصاعدا، سوف يكون مفهوما لماذا). في غضون ذلك، دعونا ننظر متطلبات النظام الأساسية.

معيار IEC 61850 R: متطلبات نظم الاتصالات

إذا في وقت سابق وكان من المفهوم أن إشارة يجب أن تنغمس في استخدام خط الهاتف، ومرافق الاتصالات قد قفز إلى الأمام. رقائق مثبتة قادرة على توفير نقل في 64 ميغابت في الثانية، أن تكون مستقلا تماما من مقدمي الخدمة هو المعيار.

وإذا نظرنا إلى IEC 61850 المعيار ل"الدمى"، وتفسير ذلك بسيط جدا: السلطة رقاقة يستخدم الملكية بروتوكول نقل البيانات، بدلا من معيار TCP التقليدي / IP. ولكن هذا ليس كل شيء.

المعيار في حد ذاته هو البيانات IEC 61850 مع الاتصالات الآمنة. وبعبارة أخرى، فإن الاتصال بالإنترنت والشبكات اللاسلكية، وهلم جرا. E. جعل بطريقة محددة. في الإعدادات، وكقاعدة عامة، والاستفادة من الملقم الوكيل، لأنه هو من هذا القبيل (ولو الظاهري) هي الأكثر أمانا.

نطاق الكلي لل

فمن الواضح أنه وفقا لمتطلبات المعيار الذي يعرض IEC 61850، لتركيب معدات من هذا النوع في كشك محول المعتاد لن تعمل (رقائق الكمبيوتر ببساطة ليس هناك مكان).

تعمل مثل هذا الجهاز أيضا سوف لا على الإطلاق الرغبة. انه يحتاج الأولي نظام الإدخال / الإخراج الحد الأدنى من BIOS أقرب، وكذلك النموذج التواصلي نقل البيانات المقابلة (لاسلكي، سلكي، وآمنة حتى الاتصال. D.).

ولكن في وسط سيطرة العامة أو المحلية شبكة الكهرباء، يمكنك الوصول إلى ما يقرب من جميع وظائف السلطة. وكمثال على ذلك، وإن لم يكن أفضل، ونحن يمكن أن تقلل من فيلم "الأرض الأساسية» (كور)، عندما يمنع القراصنة تدمير كوكبنا من مصدر زعزعة الاستقرار حيوية تزويد "الفراغ" تعزيز البديل من الأرض الأساسية.

ولكن هذا هو ضرب من الخيال، وربما تأكيدا الظاهري من متطلبات IEC 61850 (على الرغم من عدم ذكر ذلك صراحة). ومع ذلك، وحتى مضاهاة الأكثر بدائية IEC 61850 تبدو على هذا النحو. ولكن كم من الحوادث كان يمكن تجنبها؟

الوحدة الرابعة نفسها من محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، إذا ما ثبت أدوات التشخيص التي تتوافق مع IEC 61850-1 على الأقل، وربما لن يكون انفجر. ونحن يمكن أن تجني سوى فوائد ما حدث في عام 1986.

الإشعاع - هو من هذا القبيل أن الأعمال السرية. في أيام أو أشهر أو سنوات من أعراض مرض الإشعاع في وقت مبكر قد لا تكون واضحة، ناهيك عن حياة نصف من اليورانيوم والبلوتونيوم لهذا اليوم، قلة من الناس اهتماما. ولكن التكامل من نفس عدادات جيجر في محطة توليد الكهرباء يمكن أن تقلل إلى حد كبير من خطر البقاء في هذا المجال. وبالمناسبة، فإن البروتوكول نفسه يسمح لك لنقل هذه البيانات إلى البرامج والأجهزة المعنية تعقيدا.

أساليب النمذجة وتحويلها إلى البروتوكولات حقيقية

لفهم أبسط من كيف يعمل، على سبيل المثال، ينبغي أن يقال المعيار IEC 61850-9-2 أن أيا من اسلاك الحديد لا يمكن تحديد اتجاه البيانات المرسلة. أي تحتاج إلى مكرر المناسبة والقادرة على نقل بيانات حالة النظام، ومشفرة.

استقبال إشارة، كما اتضح، بل هو بسيط جدا. لكن الآن بعد أن تم قراءتها وفك من قبل المتلقي، وسيكون لعرق. في الواقع الفعلي، لفك إشارة واردة، على سبيل المثال، على أساس IEC 61850-2 في حاجة مستوى الأولية لاستخدام نظم التصوير مثل SCADA وP3A.

ولكن استنادا إلى حقيقة أن هذا النظام يستخدم وسائل الاتصال السلكية، وتعتبر البروتوكولات الأساسية غوس وMMS (وينبغي عدم الخلط بينه وبين التراسل عبر الهاتف المتحرك). هذا التحويل ينتج معيار IEC 61850-8 باستخدام MMS الأولى متتالية، ثم غوس، والذي يسمح في نهاية المطاف للعرض تكنولوجيات المعلومات P3A.

أنواع رئيسية من التكوين فرعية

يجب أن يكون أي محطة يستخدم هذا البروتوكول على الأقل مجموعة صغيرة من أدوات لنقل البيانات. أولا، لأنها تتعلق معظم الأجهزة المادية المتصلة بالشبكة. ثانيا، في كل هذه الوحدة يجب أن يكون واحدا أو أكثر من وحدات المنطق.

في هذه الحالة، الجهاز نفسه قادر على أداء وظيفة مركزا، عبارة، أو حتى نوع من كوسيط لنقل المعلومات. أنفسهم العقد منطقية لها التركيز الضيق، وتنقسم إلى الفئات التالية:

• "A" - أنظمة التحكم الآلي،
• "M" - نظام القياس.
• "C" - السيطرة القياس عن بعد.
• «G» - وحدات من الوظائف والإعدادات العامة.
• «I» - وضع وسائل الاتصال وطرق استخدام بيانات الأرشيف.
• «L» - وحدات المنطق ومكونات النظام.
• «P» - الحماية؛
• «R» - ترتبط مكونات واقية.
• «S» - أجهزة الاستشعار.
• «T» - المحولات والعدادات.
• «X» - كتلة القطب المفاتيح.
• «Y» - المحولات نوع السلطة؛
• «Z» - كل شيء آخر لم يتم تضمينها في الفئات المذكورة أعلاه.

ويعتقد أن البروتوكول IEC 61850-8-1، على سبيل المثال، غير قادرة على ضمان استخدام أقل من أسلاك أو كابلات، وهذا، بالطبع، ليس لها سوى تأثير إيجابي على سهولة تكوين المعدات. ولكن المشكلة الرئيسية، كما اتضح، هو أن ليس كل مديري قادرة على معالجة البيانات التي وردت حتى في وجود حزم البرمجيات المناسبة. ومن المؤمل أن هذه مشكلة مؤقتة.

تطبيق البرمجيات

ومع ذلك، وحتى في حالة من سوء الفهم من المبادئ الفيزيائية لهذا النوع من برامج العمل مضاهاة IEC 61850 يمكن القيام بها في أي نظام تشغيل (حتى المحمول).

ويعتقد أن الموظفين المسؤولين عن تشغيل أو تكامل يقضون وقتا أقل بكثير على معالجة البيانات القادمة من المحطة. بنية هذه الطلبات بديهية، واجهة بسيطة، حيث أن كل معالجة هو فقط إدخال البيانات المحلية مع التسليم التلقائي لاحق من النتائج.

وعيب هذه النظم يمكن أن يعزى ربما أن المعدات بالمغالاة في الفواتير P3A (النظم القائمة على المعالجات الدقيقة). بالتالي استحالة تطبيق الشامل لها.

التطبيق العملي

وقبل ذلك، كل ما سبق فيما يتعلق البروتوكول IEC 61850 المعنية المعلومات النظرية فقط. كيف تعمل في الواقع العملي؟

لنفترض أن لدينا نظام الدفع (فرعية) مع ثلاث مراحل امدادات الطاقة واثنين من المدخلات القياس. في تحديد وحدة منطقية القياسية المستخدمة اسم MMXU. لIEC 61850 يمكن أن يكون اثنين: MMXU1 وMMXU2. يمكن أن تحتوي كل هذه العقدة لسهولة تحديد أيضا بادئة إضافية.

وكمثال على ذلك، على غرار أساس XCBR العقدة. وقد تم التعرف عليه مع استخدام بعض المشغلين الرئيسيين:

• لوك - تحديد موقع محلي أو بعيد.
• OpCnt - طريقة العد تنفيذ (تنفيذ) عمليات.
• نقاط البيع - المشغل المسؤول عن الموقع والمعلمات مشابهة للوك.
• BlkOpn - قفل قيادة التحول فتح.
• BlkCls - مفتاح القفل.
• CBOpCap - وضع عملية التبديل الاختيار.

يتم تطبيق هذا التصنيف لوصف أنواع من البيانات CDC أساسا في أنظمة 7-3 التعديل. ومع ذلك، وحتى في هذه الحالة، التكوين القائم على استخدام العديد من الخصائص (FC - القيود الوظيفية، SPS - وحدة الدولة عند نقاط التفتيش، SV و ST - خصائص التقليب النظم، DC وEX - وصف والمعلمات تعريف ممتدة).

وفيما يتعلق بتعريف ووصف SPS سلسلة منطق الدرجة يشمل خصائص stVal والجودة - ف، والمعلمات من الوقت الحالي - ر.

وهكذا يتم تنفيذ التحول أكثر من البيانات تكنولوجيا الاتصال إيثرنت وبروتوكول TCP / IP مباشرة إلى كائن MMS المتغيرة، والتي حددت في وقت لاحق فقط مع الاسم المعين، مما يؤدي الى القيمة الحقيقية للأي متورط في هذا المؤشر الوقت.

الى جانب ذلك، بروتوكول IEC 61850 هو مجرد المعمم وحتى نموذج المجرد. ولكن على أساس انها حققت وصف هيكل أي عنصر من عناصر نظام الطاقة، والذي يسمح رقائق المعالج تحديد بالضبط كل جهاز العاملة في هذا المجال، بما في ذلك تلك التي تستخدم تكنولوجيات توفير الطاقة.

شكل بروتوكول نظريا يمكن تحويلها إلى أي نوع من البيانات، على أساس MMS ومعايير ISO 9506. ولكن مدير لماذا، إذن، تم اختياره من IEC 61850 المعيار؟

ويرتبط حصرا مع موثوقية المعلمات وعملية سهلة مع تخصيص أسماء معقدة أو أنماط الخدمة.

هذه العملية دون تدخل بروتوكول MMS هي عمالة كثيفة جدا، حتى في تشكيل مثل هذه الطلبات "للقراءة والكتابة-بيان". لا، بالطبع يمكنك إجراء تحويل من هذا النوع، حتى للهندسة المعمارية UCA. لكن، وكما تبين الممارسة، هو تطبيق IEC 61850 يسمح لك أن تفعل ذلك دون بذل الكثير من الجهد والتكاليف الوقت.

مسائل التحقق من البيانات

ومع ذلك، فإن هذا النظام لا يقتصر على تسليم. في الواقع، يمكن لنظم المعالجات الدقيقة جزءا لا يتجزأ من تبادل البيانات ليس فقط في المحطات وأنظمة التحكم المركزية. يمكنهم التعامل مع البيانات جنبا إلى جنب مع المعدات المناسبة.

مثال بسيط: الشريحة الإلكترونية يرسل التيار أو الجهد في القطاع المسؤول. وتبعا لذلك، فإن أي نظام فرعي آخر على أساس انخفاض الجهد يمكن تمكين أو تعطيل نظام امدادات الطاقة الاضافية. كل هذا يعتمد على القوانين العادية الفيزياء والهندسة الكهربائية، ومع ذلك، فإنه يعتمد على التيار. على سبيل المثال، لدينا معيار الجهد من 220 فولت في أوروبا - 230 V.

إذا نظرتم الى معايير الانحرافات، في الاتحاد السوفياتي السابق هو +/- 15٪، بينما في الدول الأوروبية المتقدمة، فإنه ليس أكثر من 5٪. فإنه ليس من المستغرب أن الغربية المعدات وصفت يفشل فقط فقط بسبب قوة العواصف.

وربما ليس من الضروري أن أقول أن الكثيرين منا مشاهدة في بنية الفناء في شكل محطة محولات، التي بنيت في أيام الاتحاد السوفيتي. هل تعتقد يمكن أن يكون هناك مجموعة رقائق الكمبيوتر أو توصيل الكابلات للحصول على معلومات حول وضع المحولات؟ وهنا ليس ما هو عليه!

أنظمة جديدة تقوم على تصريح معيار IEC 61850 السيطرة الكاملة على جميع المعلمات، ولكن من الواضح أنه لا يمكن تنفيذ على نطاق واسع من الخدمات المناسبة يصد مثل "المبيعات السلطة" في شروط التعاقد من بروتوكولات طبقة.

هناك ما يثير الدهشة في هذا المجال. الشركات التي تقوم بتوزيع الطاقة الكهربائية بين المستهلكين قد تفقد ببساطة الأرباح أو الفوائد في السوق.

بدلا من ذلك نتائج

بشكل عام، بروتوكول من جهة، هو بسيط، ولكن من ناحية أخرى - من الصعب جدا. المشكلة ليست حتى حقيقة أنه حتى الآن، لم البرامج المناسبة، وذلك كله من نظام مراقبة الطاقة الكهربائية، ورثت من الاتحاد السوفياتي، هو ببساطة لا أعد هذا. وإذا كنت تأخذ في الاعتبار التأهيل المنخفض من الموظفين، فإن السؤال لا يمكن أن يكون أن هناك من هو قادر على السيطرة على أو القضاء على المشكلة في الوقت المناسب. لقد سواء المقدمة؟ المشكلة؟ دي ينشط الحي. هذا كل شيء.

ولكن تطبيق هذا المعيار لتجنب هذا النوع من الحالات، ناهيك عن كل أنواع من انقطاع الكهرباء.

وهكذا، يمكننا استخلاص نتيجة واحدة فقط. أن المستخدم النهائي لديه استخدام IEC 61850؟ في أبسط المعنى - هو انقطاع التيار الكهربائي إلى عدم انقطاع التيار الكهربائي. لاحظ أنه إذا لم يتم توفير محطة الكمبيوتر المكتبي أو المحمول استخدام إمدادات الطاقة أو الجهد المنظم المتواصل، وانخفاض أو القفز يمكن أن تؤدي إلى إيقاف تشغيل النظام فورا. حسنا، إذا كنت بحاجة إلى استعادة على مستوى البرامج. وإذا كنت سوف يحرق شرائح RAM أو فشل القرص الصلب، ثم ماذا تفعل؟

هذا، بطبيعة الحال، هو موضوع منفصل للدراسة، ولكن المعايير نفسها، ويستخدم الآن في محطات الطاقة مع المقابلة "الحديد"، والتشخيص البرمجيات قادرة على السيطرة على جميع المعلمات الشبكات، ومنع الوضع مع ظهور الفشل الحرجة التي يمكن أن يؤدي ليس فقط إلى تلف الأجهزة المنزلية ولكن إلى فشل الأسلاك المنزلية بأكمله (كما هو معروف، فقد تم تصميم للا كيلوواط أكثر من 2 في الجهد القياسي من 220 V). لذلك، في نفس الوقت بما في ذلك الثلاجة، غسالة أو غلاية الماء لتسخين المياه، والتفكير مائة مرة قدر ما يبرره.

إذا كان إصدار البيانات بروتوكول المعنية، سيتم تطبيق إعدادات النظام الفرعي تلقائيا. وفي أقصى درجة وهي تتعلق التسبب في نفس فتيل 16 أمبير، والتي في بعض الأحيان وضع سكان المنازل مكون من 9 طوابق خاصة بهم، وتجاوز الخدمة، هي المسؤولة عن ذلك. ولكن الثمن لهذه المسألة، كما اتضح، هو أعلى من ذلك بكثير، لأنه يسمح لتجاوز بعض القيود المرتبطة مع المعايير المذكورة أعلاه والأنظمة المرافقة لها.