61850 IEC: Fora u l-benefiċċji tal-istandard

Bl-iżvilupp ta 'teknoloġiji diġitali fil-ġenb ma jibqgħu u manifatturi tat-tagħmir elettriku. Minkejja l-preżenza tal-klassifikazzjoni internazzjonali ta 'ISO, bir-Russu kien żviluppat stess IEC 61850 standard tagħha, huwa responsabbli għall-sistema u netwerk substazzjonijiet.

Storja ftit

Żvilupp ta 'teknoloġija tal-kompjuter ma ġietx meħlusa sistemi ta' ġestjoni tan-netwerk elettriku. ġeneralment aċċettati illum l-istandard IEC 61850 kienet oriġinarjament introdotta fl-2003, għalkemm tentattivi biex jintroduċu fuq din il-bażi sistemi ġew lura fis-snin 60 tas-seklu li għadda.

Essenza tiegħu jeħodna għall-użu ta 'protokolli speċjali, kontroll tan-netwerks elettriċi. Ibbażat fuq minnhom issa, u magħmula monitoraġġ tat-tħaddim ta 'dan it-tip ta' netwerks.

Jekk ffokata qabel esklussivament titjib tas-sistemi tal-kompjuter li jikkontrollaw l-enerġija elettrika, bl-introduzzjoni ta 'l-regoli, l-istandards, protokolli bħala IEC 61850, is-sitwazzjoni inbidlet. Il-kompitu prinċipali tal-mistednin bdew jipprovdu monitoraġġ għall-iskoperta fil-ħin ta 'ħsarat tal-apparat.

IEC 61850 protokoll u l-analogi tagħha

-protokoll innifsu beda aktar attiv biex jintużaw fl-80s nofs. Imbagħad bħala l-ewwel verżjonijiet tat-test ta 'modifikazzjoni użati IEC 61850-1, IEC 60870-5 verżjonijiet 101, 103 u 104, DNP3 u Modbus, li wrew li huma kompletament insostenibbli.

U li l-iżvilupp inizjali fforma l-bażi ta 'protokoll moderna UCA2, li huwa fin-nofs tas-snin 90 ġiet użata b'suċċess fl-Ewropa tal-Punent.

Kif taħdem din

Dwar il-kwistjoni tal-funzjonament, għandu jispjega x'inhuma l-protokoll IEC 61850, għall- "manikini" (persuni li tifhem biss il-baŜi ta 'xogħol u l-fehim tal-prinċipji ta' komunikazzjoni ma 'kompjuters).

Il-punt hu li fil-substation jew qawwa impjant installat ċippa mikroproċessur li jistgħu jittrasmettu data dwar l-istatus tas-sistema sħiħa direttament lill-terminal ċentrali, li jwettqu kontroll bażiku.

Trasferiment tad-data, li jinvolvi GOST R IEC 61850 permezz tal-konnessjoni b'veloċità għolja. Bejn wieħed u ieħor, l-ċippa prodotta vinkolanti sa l-eqreb LAN.

A sistema ta 'akkwist tad-data tad-DAS (Data System Akkwist) juża inqas trasferiment '64 -bit, flimkien mal-rispettivi algoritmi encryption database.

Iżda, kif turi l-prattika, u dawn is-sistemi huma pjuttost vulnerabbli. We jaraw films Amerikani, meta wieħed xena huwa mitfi provvista ta 'enerġija għall-blokk kollu? Din it! Elettriku Grid Ġestjoni Bbażata fuq l-IEC 61850 jistgħu jiġu kkoordinati minn kwalunkwe sors estern (minn hawn, se jkun mifhum għaliex). Fil-frattemp, ejjew jikkunsidraw il-ħtiġiet tas-sistema bażiċi.

Istandard R IEC 61850: rekwiżiti għal sistemi ta 'komunikazzjoni

Jekk aktar kmieni kien mifhum li s-sinjal għandu indulge fl-użu tal-linja tat-telefon, faċilitajiet ta 'komunikazzjoni leaped quddiem. ċipep integrati huma kapaċi jipprovdu trasmissjoni fil-64 Mbps, li jkun kompletament indipendenti mill-fornituri tas-servizz huwa standard.

Jekk inqisu li l-61,850 istandard IEC għall- "manikini", l-ispjegazzjoni hija pjuttost sempliċi: qawwa l-ċippa juża protokoll proprjetarja trasferiment tad-data, aktar milli l-TCP konvenzjonali istandard IP /. Imma dak li mhux kollha.

L-istandard nnifisha hija l-informazzjoni IEC 61850 bil-konnessjonijiet siguri. Fi kliem ieħor, il-konnessjoni għall-Internet, netwerks tal-wireless, u l-bqija. E. Agħmel mod speċifiku. Fil-settings, bħala regola, jagħmlu użu mill-proxy server, minħabba li huwa tali (għalkemm virtwali) huma l-aktar sikuri.

L-ambitu totali tal-

Huwa ċar li skont ir-rekwiżiti li jesponi l-Istandard IEC 61850, li jinstallaw tagħmir ta 'dan it-tip fil-kabina transformer soltu mhux se taħdem (ċippa kompjuter hemm l-ebda post).

Joperaw tali apparat wkoll mhux se fil-livelli kollha xewqa. Hu għandu bżonn inizjali Sistema ta 'input / output BIOS minimu jixbhu, u wkoll mudell komunikattivi trażmissjoni tad-data li tikkorrispondi (wireless, bil-fili, u l-konnessjoni hekk sigura. D.).

Iżda fil-ċentru tal-kontroll tal-power grid ġenerali jew lokali, jista 'jkollok aċċess kważi l-funzjonijiet ta' poter. Bħala eżempju, għalkemm mhux l-aħjar, nistgħu nnaqqsu l-film "qalba Dinja» (Il-Core), meta Hacker jimpedixxi l-qerda tal-pjaneta tagħna minn sors destabbilizzazzjoni enerġetika jfornu l- "spare" promozzjoni varjant tal-qalba tad-Dinja.

Iżda din hija fantasija pura, forsi anke konferma virtwali tar-rekwiżiti IEC 61850 (għalkemm dan mhuwiex iddikjarat b'mod espliċitu). Madankollu, anke l-emulazzjoni aktar sofistikat IEC 61850 jistenna li mod. Imma kemm inċidenti setgħu ġew evitati?

L-istess raba unità tal-impjant nukleari ta 'Chernobyl, jekk jiġi stabbilit għodod dijanjostiċi li jikkonformaw IEC 61850-1 għall-inqas, forsi, ma kienx sploda. U nistgħu biss jaħsdu l-benefiċċji ta 'dak li ġara fl-1986.

Radjazzjoni - huwa tali li atti sigriet. Fil-jiem bikrija, xhur jew snin ta 'sintomi ta' mard radjazzjoni ma jistgħux jiġu manifestat, biex ma nsemmux il-half-lives ta 'uranju u plutonju għal li llum, ftit nies jagħtu attenzjoni. Iżda l-integrazzjoni ta 'l-istess bankijiet Geiger fl-impjant ta' enerġija jistgħu jnaqqsu b'mod sinifikanti r-riskju ta 'toqgħod f'dan il-qasam. Mill-mod, il-protokoll innifsu jippermettilek li jittrasferixxu tali data għall-software u hardware involuti kumplessi.

Metodi ta 'immudellar u l-konverżjoni għall-protokolli reali

Għall-fehim sempliċi ta 'kif taħdem, per eżempju, l-istandard 61850-9-2 IEC, għandu jingħad li l-ebda wajer tal-ħadid ma tistax tiddetermina d-direzzjoni tad-dejta trażmessa. Jiġifieri bżonn ripetitur xieraq kapaċi jittrasmettu data statali sistema, u encrypted.

Jirċievu s-sinjal, kif jirriżulta, huwa pjuttost sempliċi. Imma issa li ġie jinqara u decoded mill-riċevitur, se jkollhom għaraq. Fil-fatt, biex jiddekowdja-sinjal li jkun dieħel, per eżempju, fuq il-bażi ta 'IEC 61850-2 fil-livell ħtieġa primarja li jużaw sistemi ta' immaġini bħal SCADA u P3A.

Iżda bbażata fuq il-fatt li din is-sistema tuża faċilità ta 'komunikazzjoni tal-wajer, il-protokolli bażiċi huma kkunsidrati GOOSE u MMS (ma tridx tiġi konfuża mal-messaġġi mobbli). Din il-konverżjoni jipproduċi 61,850-8 IEC jużaw ewwel MMS suċċessivi, u mbagħad WIŻŻ, li finalment jippermetti għall-wiri ta 'teknoloġiji ta' informazzjoni P3A.

It-tipi ewlenin ta 'konfigurazzjoni substation

Kull substation li juża dan il-protokoll għandu jkollhom mill-inqas sett minimu ta 'għodod għat-trażmissjoni tad-data. L-ewwelnett, din tirrigwarda l-mezzi l-aktar fiżiċi konnessi man-netwerk. It-tieni nett, f'kull unità bħal din trid tkun waħda jew aktar moduli loġika.

F'dan il-każ, l-apparat innifsu huwa kapaċi jwettaq il-funzjoni ta 'ċentru, portal, jew saħansitra tip ta' intermedjarju għat-trasmissjoni ta 'informazzjoni. Lilhom infushom bħala lymph loġiku jkollhom enfasi limitata u huwa maqsum fi-klassijiet li ġejjin:

• "A" - sistemi ta 'kontroll awtomatiċi;
• "M" - sistema ta 'kejl;
• "Ċ" - kontroll telemetrija;
• «G» - moduli tal-funzjonijiet u settings komuni;
• «I» - jistabbilixxu mezzi ta 'komunikazzjoni u l-metodi użati data arkivju;
• «L» - moduli loġika u komponenti tas-sistema;
• «P» - protezzjoni;
• «R» - assoċjati komponenti protettivi;
• «S» - sensuri;
• «T» - transformers, metri;
• «X» - Switchgear blokk-arblu;
• «Y» - transformers tip;
• «Z» - kull ħaġa oħra mhix inkluża fil-kategoriji msemmija hawn fuq.

Huwa maħsub li l-protokoll IEC 61850-8-1, per eżempju, jkun jista 'jiżgura inqas użu ta' wajers jew kejbils, li, naturalment, biss għandhom effett pożittiv fuq il-faċilità ta 'konfigurazzjoni tat-tagħmir. Iżda l-problema prinċipali, kif jirriżulta, hija li mhux maniġers kollha jkunu jistgħu jipproċessaw id-dejta riċevuta anki fil-preżenza ta 'pakketti ta' softwer adatti. Huwa ttamat li din hija problema temporanja.

softwer ta 'applikazzjoni

Madankollu, anki f'sitwazzjoni ta 'nuqqas ta' ftehim tal-prinċipji fiżiċi ta 'dan it-tip ta' programmi ta 'azzjoni emulazzjoni IEC 61850 jistgħu jitwettqu fi kwalunkwe sistema operattiva (anke mobbli).

Huwa maħsub li l-istaff li jħaddem jew integraturi huma infiq ħafna inqas ħin fuq l-ipproċessar ta 'data li ġejjin mill-substation. L-arkitettura ta 'tali applikazzjonijiet intuwittivi, l-interface hija sempliċi, kif l-ipproċessar huwa biss l-introduzzjoni ta' data lokalizzati mal-kunsinna awtomatiku sussegwenti tar-riżultati.

L-iżvantaġġ ta 'sistemi bħal dawn jistgħu jiġu attribwiti forsi li t-tagħmir P3A kontijiet esaġerati (sistemi bbażati fuq mikroproċessur). Għalhekk l-impossibbiltà tal-applikazzjoni massa tiegħu.

applikazzjoni prattika

Qabel dan, dak kollu li ntqal fir-rigward tal-protokoll IEC 61850 kkonċernat biss informazzjoni teoretika. Kif taħdem fil-prattika?

Ejja ngħidu aħna għandna sistema ta 'propulsjoni (substation) mal-provvista ta' enerġija bi tliet fażijiet u żewġ inputs kejl. Fid-determinazzjoni tal-unità loġika istandard użat isem MMXU. IEC 61850 jistgħu jkunu tnejn: MMXU1 u MMXU2. Kull node tali għall-identifikazzjoni faċli jista 'jkun fihom ukoll prefiss addizzjonali.

Bħala eżempju, immudellata fuq il-bażi ta 'XCBR node. Huwa identifikat bl-użu ta 'wħud mill-operaturi ewlenin:

• Op - determinazzjoni ta 'post lokali jew remoti;
• li jsiru (esegwiti) operazzjonijiet metodu għadd - OpCnt;
• Pos - l-operatur responsabbli mill-post u l-parametri simili għal Loc;
• BlkOpn - lock ftuħ kmand tas-swiċċ;
• BlkCls - swiċċ lock;
• CBOpCap - mod operazzjoni swiċċ għażla.

Dik il-klassifikazzjoni għad-deskrizzjoni klassijiet ta 'data CDC hija prinċipalment applikata fis-sistemi 7-3 modifika. Madankollu, anki f'dan il-każ, il-konfigurazzjoni bbażata fuq l-użu ta 'diversi karatteristiċi (FC - limitazzjonijiet funzjonali, SPS - unità istat punt ta' kontroll, SV u ST - proprjetajiet permutation sistemi, DC u EX - deskrizzjoni u l-parametri definizzjoni estiża).

Fir-rigward tad-definizzjoni u d-deskrizzjoni tal-SPS katina klassi loġika tinkludi proprjetajiet stVal, kwalità - q, u l-parametri tal-ħin kurrenti - t.

Għalhekk il-trasformazzjoni hija mwettqa fuq konnessjoni bl-Ethernet data tat-teknoloġija u protokoll TCP / IP direttament lill-MMS varjabbli oġġett, li biss wara identifikati bl-isem assenjat, li jirriżulta valur veru ta 'kull involut f'dan indiċi żmien.

Minbarra, il-protokoll IEC 61850 hija biss ġeneralizzata u anke mudell astratt. Iżda bbażata fuqha magħmula deskrizzjoni tal-istruttura ta 'kull element tas-sistema ta' enerġija, li tippermetti ċipep mikroproċessur eżattament tidentifika kull apparat involut f'dan il-qasam, inklużi dawk li jużaw teknoloġiji jiffrankaw l-enerġija.

Format protokoll teoretikament jista 'jiġi kkonvertit għal kull tip ta' data, ibbażati fuq MMS u standards ta 'ISO 9506. Iżda maniġer għaliex, allura, intgħażel tal-61,850 istandard IEC?

Hija assoċjata esklussivament bl-affidabilità tal-parametri u proċess faċli ma 'l-assenjazzjoni ta' ismijiet jew mudelli ta 'servizz kumplessi.

Tali proċess mingħajr il-protokoll intervent MMS huwa ħafna xogħol intensiv, anki fil-formazzjoni ta 'dawn it-talbiet "jinqara write-dikjarazzjoni". Le, naturalment inti tista 'tagħmel konverżjoni ta' dan it-tip, anke għall-arkitettura UCA. Iżda, kif turi l-prattika, huwa l-applikazzjoni ta 'IEC 61850 tippermetti li tagħmel dan mingħajr ħafna sforz u spejjeż ħin.

Kwistjonijiet ta 'verifika ta' dejta

Madankollu, din is-sistema mhix limitata għall-handover. Fil-fatt, is-sistemi mikroproċessur integrati jistgħux jiskambjaw data mhux biss fi stazzjonijiet u sistemi ta 'kontroll ċentrali. Huma jistgħu jittrattaw data flimkien mal-apparat xieraq.

EŻEMPJU sempliċi: l-ċippa elettronika jibgħat il-amperaġġ jew vultaġġ fis-settur responsabbli. Għalhekk, kull sotto-sistema oħra fuq il-bażi tal-waqgħa fil-vultaġġ jista jippermettu jew iwaqqaf is-sistema addizzjonali provvista ta 'enerġija. Dan kollu huwa bbażat fuq il-liġijiet standard tal-fiżika u l-inġinerija elettrika, madankollu, dan jiddependi fuq il-kurrent. Per eżempju, għandna vultaġġ standard ta '220 V. Fl-Ewropa - 230 V.

Jekk inti tħares lejn il-kriterji ta 'devjazzjonijiet, fl-ex Unjoni Sovjetika huwa +/- 15%, filwaqt li fil-pajjiżi Ewropej żviluppati, mhuwiex aktar minn 5%. Mhuwiex sorprendenti li Punent tagħmir bil-marka sempliċiment jonqos biss minħabba żidiet enerġija.

U probabbilment ma jkunx meħtieġ li wieħed jgħid li ħafna minna għassa fl-istruttura bitħa fil-forma ta 'substation, mibnija fil-jiem ta' l-Unjoni Sovjetika. Taħseb jista 'jkun hemm sett ċippa kompjuter jew qabbad il-kejbils li jiksbu informazzjoni dwar l-istat tat-transformer? Hawn dak li mhuwiex!

Is-sistemi ġodda bbażati fuq il--IEC 61850 permess standard ta 'kontroll sħiħ tal-parametri kollha, iżda huwa ovvju li ma jistax implimentazzjoni mifruxa ta' servizzi xierqa repels bħal "bejgħ ta 'enerġija" fit-termini ta' impenn mill-protokolli saff.

M'hemm xejn sorprendenti f'dan. Kumpaniji li jqassmu l-elettriku fost il-konsumaturi jista 'sempliċement jitilfu profitti jew benefiċċji fis-suq.

minflok eżitu

B'mod ġenerali, il-protokoll min-naħa waħda, hija sempliċi, iżda fuq l-oħra - huwa diffiċli ħafna. Il-problema hija lanqas il-fatt li sal-lum, l-ebda software xieraq, u li l-sħiħ tas-sistema ta 'kontroll ta' enerġija elettrika, li ntirtu mill-Unjoni Sovjetika, dan sempliċement mhuwiex ippreparat. U jekk inti tieħu in kunsiderazzjoni l-kwalifiki baxxa tal-persunal, allura l-kwistjoni ma tistax tkun li xi ħadd ikun kapaċi biex jikkontrollaw jew telimina l-problema fil-ħin. Imxejna kemm saru? Il-problema? De-energizes-lokal. Li kollox.

Iżda l-applikazzjoni ta 'dan l-istandard li tevita sitwazzjoni bħal din, biex ma nsemmux kull xorta ta' rolling Qtugħ.

Għalhekk, nistgħu biss jiġbed konklużjoni wieħed. Li l-utent aħħari għandu l-użu ta 'IEC 61850? Fis-sens sempliċi - huwa provvista ta 'enerġija mingħajr interruzzjoni għas-nuqqas ta' nuqqas ta 'enerġija. Innota li jekk it-terminal kompjuter jew laptop ma jkunx ipprovdut użu ta 'provvista ta' enerġija jew ta 'vultaġġ regolatur mhux interrompibbli, qatra jew jaqbżu jistgħu jqanqlu immedjata tas-sistema tintefa. Okay, jekk għandek bżonn biex jirrestawraw fil-livell tas-softwer. U jekk inti se burn strixxi RAM jew hard drive jonqos, imbagħad x'għandek tagħmel?

Dan, naturalment, huwa suġġett separat għall-istudju, iżda l-istandards infushom, issa qed jintużaw fil-power stations ma ' "ħadid" korrispondenti u dijanjostiċi softwer huma kapaċi biex jikkontrollaw l-parametri kollha ta' netwerks, prevenzjoni tal--sitwazzjoni mal-miġja ta 'fallimenti kritiċi li tista' tirriżulta mhux biss fi ħsara għall-apparat domestiku iżda l-falliment tal-wajers dar intiera (huwa magħruf, huwa disinjat għal mhux aktar minn 2 kW b'vultaġġ standard ta '220 V). Għalhekk, fl-istess ħin inkluż fridge, magna tal-ħasil jew kaldarun ilma għall-ilma tat-tisħin, jaħsbu għal mitt darba daqs ġustifikata.

Jekk il-verżjoni tad-data protokoll involuti, is-settings subsistema se jiġu applikati awtomatikament. U fl-akbar grad li tirrigwarda jiskatta l-istess fjus 16-ampere, li r-residenti ta 'djar 9-sulari kultant jistabbilixxu tagħhom stess, jinjora s-servizz, huwa responsabbli għal dan. Imma l-prezz tal-kwistjoni, kif jirriżulta, huwa ferm ogħla, peress li tippermetti biex taqbez xi wħud mill-limitazzjonijiet assoċjati mal-istandard imsemmi hawn fuq u r-regolamenti li jakkumpanjaw tagħha.