Solució de transmissió del sistema d'energia intel·ligent

Introducció.

La xarxa de comunicació d'energia garanteix el funcionament segur i estable del sistema elèctric. La protecció de relés, el sistema de control de seguretat i estabilitat i el sistema d'automatització del despatx són els tres pilars de la seguretat i l'estabilitat del sistema elèctric. És essencial garantir el funcionament segur, estable i econòmic de la xarxa elèctrica i és una infraestructura crítica del sistema elèctric. Des de... La xarxa de comunicació d'energia té requisits estrictes de fiabilitat, la rapidesa i la precisió de la transmissió d'informació, i el sector energètic té l'avantatge de disposar de recursos únics per desenvolupar la comunicació, la majoria dels països han establert xarxes de comunicació dedicades a les companyies elèctriques.

L'anàlisi dels punts de dolor de la comunicació intel·ligent d'energia.

1. La interferència del sistema d'alimentació és severa, i requereix que l'equip de comunicació frontal tingui una capacitat sòlida anti-interferència. Per a la majoria de fabricants de productes de comunicació, l'estabilitat del senyal és deficient.
2. Les fluctuacions de la tensió d'entrada, el requisit per a l'entrada de tensió àmplia dels equips de comunicacions, amb requisits elevats per a la capacitat anti-surtens dels equips de comunicacions.
3. el retard de comunicació en el sistema d'alimentació ha estat un requisit estricte; un sistema de transmissió de llarg retard per a la gestió eficaç del sistema d'alimentació comporta grans inconvenients;
4. El sistema d'alimentació cobreix una àmplia àrea, inconvenients de manteniment, alt cost de resolució de problemes dels equips i requisits més alts per a l'estabilitat dels equips de comunicació.

Solucions de comunicació del sistema de monitorització industrial de centrals elèctriques

Requisits del sistema de monitorització de la televisió industrial

Un sistema de monitorització típic es compon principalment de dues parts principals: l'equip frontal i l'equip posterior. L'equip de fons es pot dividir en equips de control central i equips de subcontrol. Els dispositius frontals i posteriors tenen diverses maneres de composició, i la connexió entre ells es pot realitzar per cable, fibra òptica o microones. 

Solució de xarxa d'anell de fibra òptica altament fiable

En comparació amb la comunicació per cable i microones, l'avantatge de la comunicació per fibra òptica és la seva alta velocitat i la interconnexió de tots els equips utilitza una interfície de fibra de 1000M. Els protocols de comunicació per fibra òptica són d'alta fiabilitat i no es veuen afectats per senyals intermedis, interferències electromagnètiques ni altres factors externs. Per garantir una alta fiabilitat, commutador Ethernet industrial HoweVision Technology admet la tecnologia de protecció de xarxa en anell basada en ITU-T G.8032. Pot aconseguir ràpidament l'autocuració de la xarxa en anell en 20 ms quan la xarxa falla i no garanteix el funcionament fiable de la xarxa de la central elèctrica. La distància de transmissió és llarga, fins a 80 km de punt a punt sense relé, i el temps de funcionament de la xarxa és el factor crític per a una xarxa redundant ininterrompuda. A diferència dels dispositius Ethernet industrials amb protocol d'anell privat, el G.8032 compatible amb els commutadors Ethernet industrials de HoweVision Technology fa que la xarxa i els dispositius siguin més versàtils i replicables. És més adequat per a aplicacions en entorns difícils com parcs eòlics, aerogeneradors i estacions fotovoltaiques.

Xarxa redundant ininterrompuda

Disseny estàndard industrial, robust i fiable

• IEC61000-4
• IEC60068-2
• IEC61000-6
• IEC61850-3
• IEEE1613
• CE, FCC, RoHS

Una gran varietat de productes

Els productes Ethernet industrials de HoweVision Technology inclouen armari de targetes, muntatge en bastidor, capa 2/3, port multielèctric, Gigabit complet, enllaç ascendent de 10 Gigabit i altres tipus d'equips. Es personalitzen més productes per a les característiques de demanda de la indústria energètica per satisfer les diferents necessitats dels clients de la indústria energètica.

Solució ECMS de central elèctrica

Amb l'aplicació de dispositius de protecció integrats per microordinadors als sistemes de centrals elèctriques i altres dispositius intel·ligents, els sistemes d'energia de les centrals elèctriques s'han tornat més informatius. Per operar i mantenir el personal pot obtenir informació més oportuna, completa i precisa sobre la potència de la planta; i per controlar i gestionar tots els equips d'energia de la planta, ara s'utilitza cada cop més el sistema de monitorització i gestió de centrals (ECMS).

El sistema ECMS es divideix en tres capes de xarxa: control d'estació, gestió de comunicacions i interval. La capa de control de l'estació inclou estacions d'operador, estacions d'enginyer, etc., i unitats de comunicació opcionals per a la comunicació amb altres sistemes; la capa de gestió de la comunicació és una Commutador Ethernet. La capa d'interval conté tots els dispositius de protecció, mesura, control i altres dispositius intel·ligents. Els dispositius de protecció integrats de font d'alimentació d'alta tensió es connecten a la capa de control de l'estació mitjançant Ethernet dual 1000M. Altres dispositius es converteixen a 100M Ethernet mitjançant la capa de gestió de comunicacions.

Supervisa i controla els equips del sistema d'alimentació i transmet informació a altres sistemes de monitorització de xarxa i sistemes DCS; completa les funcions d'adquisició i processament de dades, monitorització i alarma, control i operació, commutació de control, interfície home-màquina i funcions de gestió.

Xarxa estandarditzada de comunicació de sistemes de centrals elèctriques múltiples

La xarxa d'equips industrials conforme a IEC61850-3 (subestació), IEEE1613 (subestació elèctrica), estàndards KEMA i certificacions poden suportar un funcionament estable en l'entorn d'interferència sòlida electromagnètica de les centrals elèctriques. La xarxa del sistema és una part essencial del sistema SIS, el pont entre totes les subestacions i subsistemes del sistema. La xarxa del sistema basada en l'equip industrial de HoweVision Technology pot garantir el funcionament estable i eficient de la central elèctrica SIS i altres sistemes. L'equip a nivell de camp pot accedir eficaçment als dispositius de fibra òptica basats en la interfície sèrie.

Sincronització del rellotge IEEE 1588

Pèrdua de paquets zero

L'interruptor industrial HoweVision Technology adopta un concepte de disseny de grau industrial i un xip de grau industrial per garantir el rendiment de la transmissió de l'interruptor i augmentar l'estabilitat del seu funcionament. Al mateix temps, té una forta adaptabilitat al medi ambient, amb temperatura de treball (-40 ℃-85 ℃), temperatura d'emmagatzematge (-45 ℃-85 ℃), humitat relativa (5-95% sense condensació) i industrial. Requisits de compatibilitat electromagnètica de nivell 4 segons l'especificació IEC61850. En un entorn dur, els interruptors industrials HoweVision encara poden funcionar de manera estable. Amb les funcions avançades anteriors (VLAN, QoS, GMRP, supressió de tempestes de difusió), la transmissió de la xarxa és més estable i fiable en funció de les funcions de programari i maquinari anteriors. A partir del programari esmentat anteriorment i dels components de maquinari, els commutadors HoweVision poden aconseguir una pèrdua de paquets zero en la transmissió de la xarxa, garantint així totalment la transmissió de la xarxa en temps real i una alta fiabilitat.

Control d'ample de banda

El commutador Ethernet industrial de HoweVision admet la funció de control de l'ample de banda del port. Pot controlar el flux de cada port tant en direccions entrants com sortints. Els mètodes realitzats són 1000M, 800M, 600M, 400M, 200M, 100M, 50M, 20M, 10M, 5M, etc., i altres tarifes introductòries. Segons l'ample de banda que ocupa cada servei del sistema d'automatització de la subestació urbana en el seu estat màxim, l'assignació d'amplada de banda realitzada per a cada port de servei (les mateixes configuracions realitzades en ambdues direccions).

• Dades en temps real: 20M
• Adquisició de mesura i control: 20M
• Serveis ampliats: 20M

Per garantir la transmissió fluida de les dades del servei. L'ample de banda de cada port de servei està limitat per evitar que dades no vàlides entrin a la part troncal de la xarxa. A més, es reserva una certa quantitat de redundància d'ample de banda per a cada servei quan es fa el control del trànsit. Eviteu que els serveis habituals es descartin quan les seves dades superin l'amplada de banda màxima a l'instant.

Supressió de tempestes

La tempesta de difusió fa referència a paquets de difusió excessius que consumeixen una gran amplada de banda de la xarxa, la qual cosa fa que els paquets de dades regulars no es transmetin correctament. Normalment, un paquet de difusió provoca múltiples respostes, i cada resposta provoca diverses reaccions. Igual que una bola de neu, es consumeix tot l'ample de banda de la xarxa. Aquest fenomen és causat per bucles de xarxa, NICs defectuoses, virus, etc.

Els commutadors de sèrie industrial HoweVision poden proposar paquets de difusió segons el nombre de paquets de difusió a la xarxa. Transmet sis opcions de supressió de tempestes:

1. Desactivar, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32.
2. Quan els paquets de difusió ocupen 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 i 1/32 d'amplada de banda, els paquets de difusió que superen l'amplada de banda establerta s'eliminen.
3. L'estat desactivat no es suprimeix, perquè l'estat desactivat no suprimeix els missatges de difusió.

Disseny estàndard de grau industrial, robust i fiable

• IEC61000-4
• IEC60068-2
• IEC61000-6
• IEC61850-3
• IEEE1613
• CE, FCC, RoHS

Tipus de productes rics

Els productes Ethernet industrials de HoweVision Technology inclouen armari de targetes, muntatge en bastidor, capa 2/3, port multielèctric, Gigabit complet, enllaç ascendent de 10 Gigabit i molts altres tipus d'equips. Es personalitzen més productes per a les característiques de demanda de la indústria energètica per satisfer les diferents necessitats dels clients de la indústria energètica.

Productes relacionats amb la solució

Commutador Ethernet gestionat Gigabit L14+ industrial de 2 ports

• Model: IS50824GFM
• Commutador Gigabit Ethernet industrial gestionat L2+,
• Admet VLAN 802.1Q, duplicació, aïllament de ports, IGMP, DHCP, LLDP, DDM.
• Admet l'arbre que abasta STP (802.1D) i RSTP (802.1W). MSTP(802.1S).
• Admet la gestió mitjançant WEB, CLI, TELNET, SSH i SNMP (V1, V2, V3).
• 5 anys de garantia.
• OEM/ODM està disponible
• Petit MOQ és benvingut

Commutador Gigabit Ethernet industrial PoE, 4 ports PoE+, 1 enllaç ascendent SFP

• Model: IPS4G1GF
• Commutador Gigabit Ethernet industrial PoE no gestionat
• Potència redundant de 9-56 V CC amb protecció de polaritat inversa
• Temperatura de funcionament de -40 a 75 graus C
• Caixa d'alumini IP40 sense ventilador
• 5 anys de garantia.
• OEM/ODM està disponible
• Petit MOQ és benvingut

Solucions de comunicació del sistema de monitorització de centrals hidroelèctriques

 Esquema de xarxa de doble estrella

Esquema de xarxa de doble bucle

Presentació del projecte

Sistema de monitorització de centrals hidroelèctriques mitjançant una distribució jeràrquica, estructura de sistema de xarxa oberta. Amb una estructura típica de tres capes: la capa de control central, la capa de comunicació i la capa local.

• La capa de control principal, també coneguda com a capa de gestió superior o de control de l'estació, utilitza generalment una estructura de comunicació Ethernet. L'estació d'operador, l'estació d'enginyer, el servidor de dades històriques, el servidor de comunicacions intraplanta, la impressora, el rellotge per satèl·lit, etc., es poden configurar segons sigui necessari per formar el centre de control i gestió del sistema elèctric. 
• La unitat de control local (LCU) té totes les funcions de protecció, mesura i control.  La unitat de control local es compon d'un controlador, unitat de mesura i control, unitat de protecció i altres dispositius com ara dispositius automàtics quasi simultanis. Té les funcions d'adquisició i processament de dades, seguiment de seguretat, control i regulació, connexió simultània a la xarxa, mesura, control de seqüències, comunicació de dades, autodiagnòstic, etc. La capa local es connecta a la capa de control central mitjançant la capa de comunicació Ethernet.
• La capa de comunicació també s'anomena capa de xarxa de comunicació. La capa de xarxa de comunicació és un pilar essencial del sistema de control informàtic de la central hidroelèctrica, que generalment adopta una estructura Ethernet de 1000 Mbps de tipus doble estrella o una estructura Ethernet de 1000 Mbps de doble anell. Dos commutadors Ethernet industrials centrals s'instal·len a la sala de control i cada estació de treball i servidor, i cada LCU es connecta a commutador de xarxa host d'una manera radiada per estrelles. La velocitat de transmissió de xarxa de la capa de control de la planta és adaptativa de 100 Mbps / 1000 Mbps. El protocol de comunicació adopta el protocol TCP/IP i tota la xarxa pot canviar automàticament a l'enllaç de còpia de seguretat quan l'enllaç falla.  Les unitats de control local estan equipades amb commutadors de grau industrial i cada node d'unitat de control local proporciona dos conjunts d'interruptors Ethernet industrials. El programari de control de xarxa realitza la coordinació entre els nodes del sistema. Les unitats de control locals es configuren segons els objectes controlats, com ara la unitat LCU, l'equip d'utilitat LCU, l'equip d'energia de la planta LCU, l'estació de commutació LCU, l'àrea de presa LCU i altres unitats de control locals.

Xarxa d'anell Ethernet industrial d'alta fiabilitat

El commutador industrial HoweVision admet la protecció de la xarxa d'anell Ethernet en una topologia d'anell amb un temps de commutació del protector inferior a 20 ms i pot realitzar un anell únic, un anell d'intersecció, un anell de tall de fase, un anell d'acoblament i altres mètodes de xarxa.

Quan es construeix una xarxa d'anell, els commutadors Ethernet industrials es formen físicament en anells i s'encadenen lògicament per evitar que es generin tempestes d'anell.

HoweVision Industrial Ethernet Switch descobreix si l'anell està tancat per la col·lecció de topologia i, a continuació, realitza l'elecció del node primari. Un cop determinat el node principal, bloqueja un port d'anell per evitar que la xarxa es converteixi en un anell. Quan es produeix un error d'enllaç, el node principal obté la informació de l'error de dues maneres: 

1) el node principal envia missatges de salutació a intervals de nivell ms per obtenir informació sobre l'estat del node; 

2) tots els nodes relacionats amb la fallada de l'enllaç envien missatges de canvi al node principal per informar de la informació de l'estat del node. Després d'obtenir la informació d'error, el node principal canvia el port bloquejat a un estat de reenviament per aconseguir una ràpida curació de la xarxa.

L'únic commutador Ethernet industrial que admet el protocol de commutació de protecció d'anell Ethernet G.8032, el grup de treball SG15 de l'ITU-T va definir G.8032 per definir el mecanisme de commutació de protecció automàtica d'Ethernet en una topologia d'anell. Soluciona els problemes de protecció multi-anell, topologia arbitrària, protecció multidomini i interoperabilitat multiprotocol.

Casos d'èxit de transmissió intel·ligent d'energia

• Projecte de seguiment de la central elèctrica de Guizhou Dongfeng
• Sistema de control de seguretat de Three Gorges Hub
• Canal de Panamà
• Central hidroelèctrica de Sichuan Ertan
• Projecte de la central hidroelèctrica de Cambodja
• Recerca i indústria de xarxes intel·ligents (Nanjing) Base de State Grid Corporation
• Els commutadors Ethernet industrials s'utilitzen àmpliament en la comunicació d'automatització de la xarxa de distribució de Southern Power Grid.