Älykäs voimansiirtoratkaisu

Johdanto.

Sähköverkko varmistaa sähköjärjestelmän turvallisen ja vakaan toiminnan. Relesuojaus, turvallisuus- ja vakausohjausjärjestelmä sekä lähetysautomaatiojärjestelmä ovat sähköjärjestelmän turvallisuuden ja vakauden kolme pilaria. Se on olennaista sähköverkon turvallisen, vakaan ja taloudellisen toiminnan varmistamiseksi, ja se on kriittinen infrastruktuuri sähköjärjestelmässä. Koska sähköverkolla on tiukat luotettavuusvaatimuksetTiedonsiirron nopeuden ja tarkkuuden vuoksi, ja koska energia-alalla on ainutlaatuiset resurssit viestinnän kehittämiseen, useimmat maat ovat perustaneet erillisiä viestintäverkkoja energiayhtiöille.

Älykkään tehoviestinnän kipupisteiden analyysi.

1. Sähköjärjestelmän häiriöt ovat vakavia, mikä vaatii etupään tietoliikennelaitteilta vankkaa häiriönestokykyä. Useimpien viestintätuotteiden valmistajien signaalin vakaus on huono.
2. Tulojännitevaihtelut, viestintälaitteiden vaatimus laaja jännitesyöttö, korkeat vaatimukset viestintälaitteiden jännitteenestokyvylle.
3. tiedonsiirtoviive sähköjärjestelmässä on ollut tiukka vaatimus; pitkä viive lähetysjärjestelmä tehojärjestelmän tehokkaaseen hallintaan tuo suurta haittaa;
4. Sähköjärjestelmä kattaa laajan alueen, ylläpidon vaikeudet, korkeat laitteiden vianmäärityksen kustannukset ja korkeammat vaatimukset viestintälaitteiden vakaudelle.

Voimalaitosten teollisuusvalvontajärjestelmän viestintäratkaisut

Teollisuuden television valvontajärjestelmän vaatimukset

Tyypillinen valvontajärjestelmä koostuu pääasiassa kahdesta pääosasta: etupään laitteista ja taustalaitteista. Taustalaitteet voidaan jakaa keskusohjauslaitteisiin ja aliohjauslaitteisiin. Etu- ja takapään laitteissa on erilaisia ​​kokoonpanotapoja, ja niiden välinen yhteys voidaan toteuttaa kaapelilla, valokuitulla tai mikroaaltouunilla. 

Erittäin luotettava kuituoptinen rengasverkkoratkaisu

Verrattuna kaapeli- ja mikroaaltotiedonsiirtoon, valokuitutiedonsiirron etuna on nopea nopeus, sillä kaikki laitteiden yhteenliittäminen käyttää 1000M kuituliitäntää. Se on erittäin luotettava, eikä valokuitutiedonsiirtoprotokolliin vaikuta välisignaalit, sähkömagneettiset häiriöt tai muut ulkoiset tekijät. Korkean luotettavuuden varmistamiseksi... teollinen Ethernet-kytkin HoweVision Technologyn tekniikka tukee ITU-T G.8032 -standardiin perustuvaa rengasverkon suojaustekniikkaa. Se pystyy nopeasti toteuttamaan rengasverkon itsekorjauksen 20 ms:n kuluessa, kun verkko ei pysty varmistamaan voimalaitosverkon luotettavaa toimintaa. Tiedonsiirtoetäisyys on pitkä, jopa 80 km pisteestä pisteeseen ilman relettä, ja verkon käyttöaika on kriittinen tekijä keskeytymättömän, redundanttisen verkon kannalta. Toisin kuin yksityistä rengasprotokollaa käyttävät teolliset Ethernet-laitteet, HoweVision Technologyn teollisten Ethernet-kytkimien tukema G.8032 tekee verkosta ja laitteista monipuolisempia ja toistettavia. Se sopii paremmin sovelluksiin vaativissa ympäristöissä, kuten tuulipuistoissa, tuuliturbiineissa ja aurinkosähköasemilla.

Keskeytymätön redundantti verkko

Teollinen standardimuotoilu, kestävä ja luotettava

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

Laaja valikoima tuotteita

HoweVision Technologyn teollisiin Ethernet-tuotteisiin kuuluvat korttikaappi, telineasennus, kerros 2/3, monisähköinen portti, täysi gigabitti, 10 gigabitin uplink ja muun tyyppiset laitteet. Lisää tuotteita räätälöidään energiateollisuuden kysyntäominaisuuksien mukaan vastaamaan sähköalan asiakkaiden erilaisia ​​tarpeita.

Voimalaitoksen ECMS-ratkaisu

Mikrotietokoneisiin integroitujen suojalaitteiden soveltamisen myötä voimalaitosjärjestelmissä ja erilaisissa muissa älylaitteissa voimalaitosten voimajärjestelmät ovat muuttuneet informatiivisemmiksi. Käyttääkseen ja ylläpitääkseen henkilöstö voi saada oikea-aikaisempaa, kattavampaa ja tarkempaa tietoa laitoksen tehosta; sekä voimalaitosten kaikkien voimalaitteiden valvontaan ja hallintaan, nyt käytetään yhä enemmän voimalaitosten valvonta- ja hallintajärjestelmää (ECMS).

ECMS-järjestelmä on jaettu kolmeen verkkokerrokseen: asemaohjaus, viestinnän hallinta ja intervalli. Aseman ohjauskerros sisältää operaattoriasemia, insinööriasemia jne. ja valinnaisia ​​viestintäyksiköitä viestintää varten muiden järjestelmien kanssa; viestinnän hallintakerros on Ethernet-kytkin. Intervallikerros sisältää kaikki suoja-, mittaus-, ohjauslaitteet ja muut älykkäät laitteet. Suurjännitevirtalähteen integroidut suojalaitteet kytkeytyvät aseman ohjauskerrokseen kahden 1000M Ethernetin kautta. Muut laitteet muuntuvat 100M Ethernetiksi viestintähallintakerroksen kautta.

Se valvoo ja ohjaa sähköjärjestelmän laitteita ja välittää tietoa muille verkon valvontajärjestelmille ja DCS-järjestelmille; Se suorittaa tiedonkeruun ja -käsittelyn, valvonnan ja hälytyksen, ohjauksen ja käytön, ohjauksen kytkennän, ihmisen ja koneen rajapinnan sekä hallintatoiminnot.

Standardoitu verkko useiden voimalaitosjärjestelmien tiedonsiirtoon

IEC61850-3 (sähköasema), IEEE1613 (sähköasema), KEMA-standardien ja sertifikaattien mukainen teollisuuslaiteverkko voi tukea vakaata toimintaa voimalaitosten sähkömagneettisten kiintoainehäiriöiden ympäristössä. Järjestelmäverkko on olennainen osa SIS-järjestelmää, silta koko järjestelmän sähköasemien ja osajärjestelmien välillä. HoweVision Technologyn teollisiin laitteisiin perustuva järjestelmäverkko voi varmistaa voimalaitoksen SIS:n ja muiden järjestelmien vakaan ja tehokkaan toiminnan. Kenttätason laitteilla pääsee tehokkaasti käsiksi sarjaliitäntään perustuviin kuituoptisiin laitteisiin.

IEEE 1588 -kellon synkronointi

Nolla pakettihäviötä

HoweVision Technologyn teollisuuskytkin ottaa käyttöön teollisuustason suunnittelukonseptin ja teollisuustason sirun varmistaakseen kytkimen lähetyksen suorituskyvyn ja lisätäkseen sen toiminnan vakautta. Samalla sillä on vahva sopeutumiskyky ympäristöön: työlämpötila (-40 ℃-85 ℃), varastointilämpötila (-45 ℃ -85 ℃), suhteellinen kosteus (5-95 % ei-tiivistyvä) ja teollinen. tason 4 sähkömagneettisen yhteensopivuuden vaatimukset IEC61850-spesifikaatioiden mukaan. Ankarissa olosuhteissa HoweVisionin teollisuuskytkimet voivat silti toimia vakaasti. Yllä olevien lisäominaisuuksien (VLAN, QoS, GMRP, lähetysmyrskyn vaimennus) ansiosta verkkolähetys on vakaampaa ja luotettavampaa yllä olevien ohjelmisto- ja laitteistoominaisuuksien perusteella. Yllä mainittujen ohjelmistojen ja laitteistokomponenttien perusteella HoweVision-kytkimet voivat saavuttaa nollapakettihäviön verkkosiirrossa, mikä takaa täysin reaaliaikaisen ja korkean verkkolähetyksen luotettavuuden.

Kaistanleveyden hallinta

HoweVisionin teollinen Ethernet-kytkin tukee portin kaistanleveyden ohjaustoimintoa. Se voi ohjata kunkin portin virtausta sekä saapuviin että lähteviin suuntiin. Toteutetut menetelmät ovat 1000M, 800M, 600M, 400M, 200M, 100M, 50M, 20M, 10M, 5M jne. ja muut johdantohinnat. Kaupungin sähköasemaautomaatiojärjestelmän kunkin palvelun käyttämän kaistanleveyden mukaan kullekin palveluportille tehty kaistanleveysvaraus (samat asetukset tehty molempiin suuntiin).

• Reaaliaikainen data: 20 miljoonaa
• Mittaus- ja kontrollihankinta: 20M
• Laajennetut palvelut: 20 milj

Palvelutietojen sujuvan siirron varmistamiseksi. Kunkin palveluportin kaistanleveys on rajoitettu, jotta estetään virheellisten tietojen pääsy verkon runkoverkkoon. Lisäksi kullekin palvelulle varataan tietty määrä kaistanleveyden redundanssia liikenteenohjauksen yhteydessä. Estä säännöllisten palveluiden hylkääminen, kun niiden data ylittää heti huippukaistanleveyden.

Myrskyn vaimennus

Yleislähetysmyrsky viittaa liiallisiin yleislähetyspaketteihin, jotka kuluttavat suurta verkon kaistanleveyttä, minkä seurauksena tavallisia datapaketteja ei lähetetä oikein. Yleensä yleislähetyspaketti aiheuttaa useita vastauksia, ja jokainen vastaus aiheuttaa erilaisia ​​reaktioita. Aivan kuten lumipallo, verkon koko kaistanleveys kuluu. Tämän ilmiön aiheuttavat verkkosilmukat, vialliset verkkokortit, virukset jne.

HoweVisionin teollisuussarjan kytkimet voivat ehdottaa yleislähetyspaketteja verkossa olevien lähetyspakettien lukumäärän mukaan. Lähetys myrskyn tukahduttamiseen kuusi vaihtoehtoa:

1. Poista käytöstä, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32.
2. Kun lähetyspaketit vievät 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 ja 1/32 kaistanleveyttä, asetetun kaistanleveyden ylittävät lähetyspaketit hylätään.
3. Pois käytöstä poistettua tilaa ei vaimenneta, sillä Disable-tila ei vaimenna lähetysviestejä.

Teollisuusluokan standardimuotoilu, vankka ja luotettava

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

Rikkaat tuotetyypit

HoweVision Technologyn teollisiin Ethernet-tuotteisiin kuuluvat korttikaappi, telineasennus, kerros 2/3, monisähköinen portti, täysi gigabitti, 10 gigabitin uplink-yhteys ja monia muita laitteita. Lisää tuotteita räätälöidään energiateollisuuden kysyntäominaisuuksien mukaan vastaamaan sähköalan asiakkaiden erilaisia ​​tarpeita.

Ratkaisuihin liittyvät tuotteet

Teollinen 14-porttinen Gigabit L2+ -hallittu Ethernet-kytkin

• Malli: IS50824GFM
• L2+ Hallittu teollinen Gigabit Ethernet -kytkin,
• Tuki 802.1Q VLAN, peilaus, portin eristys, IGMP, DHCP, LLDP, DDM.
• Tukee virittävää puuta STP(802.1D) ja RSTP(802.1W). MSTP(802.1S).
• Tuki hallintaan WEB:n, CLI:n, TELNETin, SSH:n ja SNMP:n kautta (V1, V2, V3).
• 5 vuoden takuu.
• OEM/ODM on saatavilla
• Pieni MOQ on tervetullut

Teollinen Gigabit Ethernet Switch PoE, 4 porttia PoE+, 1 SFP Uplink

• Malli: IPS4G1GF
• Hallitsematon Industrial Gigabit Ethernet Switch PoE
• 9-56 V DC redundanttiteho napaisuuden käänteissuojalla
• -40 - 75 astetta C käyttölämpötila
• IP40 alumiinikotelo ilman tuuletinta
• 5 vuoden takuu.
• OEM/ODM on saatavilla
• Pieni MOQ on tervetullut

Vesivoimalaitosten valvontajärjestelmän viestintäratkaisut

 Double Star -verkkojärjestelmä

Kaksisilmukkainen verkkojärjestelmä

Projektin esittely

Vesivoimalaitosten valvontajärjestelmä hierarkkisella jakelulla, avoimen verkon järjestelmärakenne. Tyypillisellä kolmikerroksisella rakenteella: keskusohjauskerros, viestintäkerros ja paikallinen kerros.

• Pääohjauskerros, joka tunnetaan myös nimellä ylempi hallinta- tai asemaohjauskerros, käyttää yleensä Ethernet-viestintärakennetta. Käyttöasema, insinööriasema, historiatietopalvelin, tehtaan sisäinen viestintäpalvelin, tulostin, satelliittikello jne. voidaan asentaa tarpeen mukaan muodostamaan sähköjärjestelmän valvonta- ja hallintakeskuksen. 
• Paikallisessa ohjausyksikössä (LCU) on kaikki suojaus-, mittaus- ja ohjaustoiminnot.  Paikallinen ohjausyksikkö koostuu säätimestä, mittaus- ja ohjausyksiköstä, suojayksiköstä ja muista laitteista, kuten automaattisista lähes samanaikaisista laitteista. Sen toiminnot ovat tiedonkeruu ja -käsittely, turvallisuuden valvonta, ohjaus ja säätö, samanaikainen verkkoyhteys, mittaus, sekvenssiohjaus, tiedonsiirto, itsediagnostiikka jne. Paikallinen kerros kytkeytyy keskusohjauskerrokseen Ethernet-tietoliikennekerroksen kautta.
• Viestintäkerrosta kutsutaan myös viestintäverkkokerrokseksi. Tietoliikenneverkkokerros on olennainen pilari vesivoimalaitoksen tietokonevalvontajärjestelmässä, joka yleensä käyttää kaksoistähtityyppistä 1000Mbps Ethernet- tai kaksoisrengastyyppistä 1000Mbps Ethernet-rakennetta. Valvomoon asennetaan kaksi ydinteollisuuden Ethernet-kytkintä, ja jokainen työasema ja palvelin sekä LCU muodostavat yhteyden verkkokytkin isännöi tähtien säteilemällä tavalla. Laitoksen ohjauskerroksen verkon siirtonopeus on 100Mbps /1000Mbps adaptiivinen. Viestintäprotokolla käyttää TCP/IP-protokollaa, ja koko verkko voi automaattisesti siirtyä varalinkkiin, kun linkki epäonnistuu.  Paikalliset ohjausyksiköt on varustettu teollisuustason kytkimillä, ja jokainen paikallisohjausyksikkösolmu tarjoaa kaksi sarjaa teollisia Ethernet-kytkimiä. Verkon ohjausohjelmisto toteuttaa koordinaation järjestelmän solmujen välillä. Paikalliset ohjausyksiköt konfiguroidaan ohjattavien kohteiden mukaan, kuten yksikkö LCU, apulaitteet LCU, laitoksen teholaitteet LCU, kytkinasema LCU, patoalueen LCU ja muut paikalliset ohjausyksiköt.

Erittäin luotettava teollinen Ethernet-rengasverkko

HoweVision teollisuuskytkin tukee Ethernet-rengasverkkosuojausta rengastopologiassa, jossa suojan kytkentäaika on alle 20 ms, ja se voi toteuttaa yksittäisrenkaan, leikkaavan renkaan, vaihekatkaistun renkaan, kytkentärenkaan ja muita verkkomenetelmiä.

Kehysverkkoa rakennettaessa teolliset Ethernet-kytkimet muodostetaan fyysisesti renkaiksi ja ketjutetaan loogisesti soittomyrskyjen syntymisen välttämiseksi.

HoweVision Industrial Ethernet Switch selvittää, onko rengas suljettu topologian keräämisen avulla, ja suorittaa sitten ensisijaisen solmun valinnan. Kun ensisijainen solmu on määritetty, se estää rengasportin, jotta verkko ei muutu renkaaksi. Kun linkkivika tapahtuu, ensisijainen solmu saa vikatiedot kahdella tavalla: 

1) ensisijainen solmu lähettää Hello-viestejä ms-tason välein solmun tilatietojen saamiseksi; 

2) kaikki linkin epäonnistumiseen liittyvät solmut lähettävät Change-viestit ensisijaiseen solmuun raportoimaan solmun tilatiedot. Saatuaan vikatiedon ensisijainen solmu vaihtaa estetyn portin edelleenlähetystilaan saavuttaakseen nopean verkon itsekorjauksen.

Ainoa teollinen Ethernet-kytkin, joka tukee G.8032 Ethernet Ring Protection Switching -protokollaa, ITU-T:n SG15-työryhmä määritteli G.8032:n määrittelemään Ethernetin automaattisen suojauksen kytkentämekanismin rengastopologiassa. Se ratkaisee usean renkaan suojauksen, mielivaltaisen topologian, usean toimialueen suojauksen ja usean protokollan yhteentoimivuuden ongelmat.

Älykkään voimansiirron onnistuneita tapauksia

• Guizhou Dongfengin voimalaitoksen seurantaprojekti
• Three Gorges Hub -turvallisuuden valvontajärjestelmä
• Panaman kanava
• Sichuan Ertanin vesivoimala
• Kambodžan vesivoimalaprojekti
• Smart Grid Research and Industry (Nanjing) State Grid Corporationin tukikohta
• Teollisia Ethernet-kytkimiä käytetään laajasti Southern Power Gridin jakeluverkkoautomaatioviestinnässä.