Üdvözöljük a Védelmes Értekezlet Résztvevőit ! INFOWARE Zrt.
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása Készítette: Előadó:
2014. február 14.
Kertész Sándor, Nemes Zoltán Kertész Sándor
1
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység
TARTALOM ROSSETI követelmények
Hálózat
Tápegység
Be/Kimenet
ETH kommunikáció
Mérések
Be/Kimeneti modulok Mérések
Külső eszközök
Logika, programozás
Logika
Tesztek
Tesztek
Összefoglalás
Külső eszközök
Összefoglalás
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
2
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység Hálózat Be/Kimenet Mérések Külső eszközök Logika Tesztek Összefoglalás
ROSSETI ÁLTALÁNOS KÖVETELMÉNYEK Eszközök alkalmazhatósága a Rosseti hálózatán GOSZT-R tanúsítás Rosseti tanúsítás Mérőeszköz regisztrálás
Redundancia: Tápellátás ETH kommunikáció Gateway Szerver
Hot-swap Nagy sebesség Minden saját gyártmány MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
3
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység Hálózat Be/Kimenet Mérések Külső eszközök Logika
TÁPEGYSÉG KÖVETELMÉNYEK Hot-swap Redundancia Kettős tápegység Párhuzamos üzem Árammegosztás
Monitoring 0.5 mp áthidalási idő
Tesztek Összefoglalás
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
4
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység
TÁPEGYSÉG Fejlesztéskor felmerült megoldandó feladatok
Hálózat
A hot-swap kialakítás során a szekunder puffer kondenzátorok feltöltése ne okozzon zavart a buszon.
Be/Kimenet
Monitoring megvalósításakor hőmérséklet, buszfeszültség, áram mérése megfelelő zavarszűréssel, bemeneti feszültség érzékelése.
Mérések
A tápegységen belüli zárlatok elkerülésére betervezett O-ring áramkör diagnosztikával.
Külső eszközök Logika
Az áthidalási idő teljesítésére beépített primer puffer kondenzátorok miatti bekapcsolási áramlökés korlátozása minimális energiaveszteség mellett. Kommunikáció a CPU-val, tápegység hiba távjelzése.
Tesztek
Minimális helyfoglalás a redundancia miatti 2 tápegység esetén is.
Összefoglalás
Szimmetrikus áram megosztás megvalósítása a melegedés csökkentésére és élettartam növelésre.
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
5
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység Hálózat Be/Kimenet Mérések Külső eszközök
HÁLÓZATI KÖVETELMÉNYEK Hot-swap kialakítás Kommunikáció: RSTP PRP/HSR
Üvegszálas csatolás RJ45 csatlakozási lehetőség
Logika Tesztek Összefoglalás
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
6
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység Hálózat Be/Kimenet
HÁLÓZATI SWITCH Fejlesztéskor felmerült megoldandó feladatok RSTP megvalósítható a CPU kártyán. PRP/HSR-t külön hot-swap kártyán kell megvalósítani, csak FPGA-n valósult eddig meg. Megvizsgált lehetőségek:
Mérések
- Ruggedcom RED Box modul
Külső eszközök
- Flexibilis IPcore (ALTERA FPGA)
Logika Tesztek Összefoglalás
- SoCe IPcore (XILINX FPGA) - Hirschmann OEM modul
Különböző fizikai csatlakozások csak a megfelelő PHY használatával és konfigurációval lehetségesek. Egyszerű beállítási lehetőség legyen soros vonalon vagy böngészővel. Minél több csatorna (max. 6 csatorna) tegye lehetővé a SAN készülék becsatlakoztatását a redundáns hálózatba.
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
7
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység Hálózat Be/Kimenet Mérések Külső eszközök
BE/KIMENET KÖVETELMÉNYEK Hot-swap kialakítás BEMENETEK: RBE < 60 kΩ (≈4 mA) Védelem fordított polaritás és AC ellen
Logika
KIMENETEK:
Tesztek
Nagy kimeneti relé áram
Összefoglalás
Retesz állapot jelzés Optimális relék száma a kártyán
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
8
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység Hálózat Be/Kimenet
BE/KIMENET Fejlesztéskor felmerült megoldandó feladatok BEMENETEK: Csak helyes polaritásnál jelezhet a bemenet, ezért a bipoláris bemeneteket át kellett alakítani.
Mérések
Minél több bemenet megvalósítása érdekében 16 bemenetű közös (–) kártya megvalósítása a megfelelő szigetelési tulajdonságú csatlakozó alkalmazásával
Külső eszközök
Szigetelt bemenetek száma: 8 lehet.
Logika
KIMENETEK:
Tesztek
Az előírt nagyobb DC terhelhetőség érdekében kimeneti áramkörök átalakítása.
Összefoglalás
Kimenetek számának optimalizálása a szakaszoló retesz állapot jelzése érdekében.
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
9
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység Hálózat Be/Kimenet Mérések Külső eszközök
MÉRÉS KÖVETELMÉNYEK Hot-swap kialakítás Reester megfelelés P,Q, U, I, I0, f, cosϕ stb. 0,2% pontosság Mérési ciklus <0.5 mp
Logika Tesztek Összefoglalás
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
10
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység
MÉRÉS Fejlesztéskor felmerült megoldandó feladatok
Hálózat
Korábbi algoritmus felülvizsgálata a pontosság növelése érdekében.
Be/Kimenet
Mérések mintavételezéséből származó adatokkal való számítógépes szimulációk megvalósítása.
Mérések Külső eszközök
Új precíziós algoritmus kidolgozása. ARM processzoros adatfeldolgozásra átállás. Karakterisztika kompenzáció Kalibrálás pontosságának növelése az egész mérési tartományon.
Logika Tesztek Összefoglalás
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
11
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység Hálózat Be/Kimenet Mérések Külső eszközök Logika Tesztek
KÜLSŐ ESZKÖZÖK KÖVETELMÉNYEK Külső eszközök fogadás IED szinten: MODBUS protokoll IEC 101 protokoll IEC 104 protokoll
Saját külső eszköz: Digitális bemenetek Relé kimenetek Mérés bemenetek
Összefoglalás
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
12
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység
KÜLSŐ ESZKÖZÖK Fejlesztéskor felmerült megoldandó feladatok
Hálózat
A MASTER jellegű protokollok eddig csak CU-ban voltak megvalósítva.
Be/Kimenet
Az IED-kben növelni kellett az adatbázis méretét .
Mérések
Protokoll konverzió megvalósítása az IED-kben is. Helytakarékosság miatt RS485 soros port kialakítása a CPU kártyán.
Külső eszközök
Új, önálló külső I/O egység fejlesztése, és használata a piacon kaphatók mellett.
Logika
Különböző ki/bement számú külső modulok kifejlesztéses.
Tesztek
Kültéri alkalmazhatósághoz extrém környezeti hőmérsékleti tartományok figyelembe vétele.
Összefoglalás
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
13
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység Hálózat Be/Kimenet Mérések Külső eszközök
LOGIKA ÉS PROGRAMOZÁS KÖVETELMÉNYEK IEC 61131 szerint Programozás legalább 2 féle módon Szimuláció Futtatás az IED-ben
Logika Tesztek Összefoglalás
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
14
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység Hálózat Be/Kimenet
LOGIKA ÉS PROGRAMOZÁS Fejlesztéskor felmerült megoldandó feladatok GrafIEC program kifejlesztése IEC 61131 követelmények szerint. FBD, ST és SFC megvalósítása. Szimuláció
Mérések
Retesz egyenletek szerkesztése is itt valósuljon meg.
Külső eszközök
GrafIEC beintegrálása a MAB rendszerparaméterezőbe. IEC61850 készülék és rendszer paraméterezés beintegrálása a MAP2 MAB paraméterező szoftverbe.
Logika Tesztek Összefoglalás
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
15
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység Hálózat Be/Kimenet Mérések Külső eszközök Logika Tesztek
TESZT KÖVETELMÉNYEK Egy valós 500 kV alállomási védelem irányítástechnikai rendszer összeállítása Legalább 70 db védelmi készülék Legalább 5 különféle gyártó védelme Komplett PRP/HSR kommunikációs hálózat Technológiai szimuláció Performance teszt
Összefoglalás
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
16
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Általános Tápegység Hálózat
ÖSSZEFOGLALÁS Szükségszerű a magyar piac zsugorodása miatt Nagyon sok új követelmény
Be/Kimenet
Rengeteg hardver fejlesztés
Mérések
Új szoftverek és firmwarek
Külső eszközök Logika
Kellenek hozzá védelmek A védelmekkel nem integrált rendszer, mert más a követelmény Költséges és időigényes
Tesztek Összefoglalás
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
17
IEC 61850 alapú alállomási irányítástechnikai rendszerek nemzetközi követelményei és azok megvalósítása
Köszönöm a figyelmet!
MEE Védelmes Értekezlet – Siófok 2014. június 4-5.
18
