Solution de transmission de système d'alimentation intelligent

Introduction.

Le réseau de communication électrique assure le fonctionnement sûr et stable du système électrique. La protection par relais, le système de contrôle de la sécurité et de la stabilité, ainsi que le système d'automatisation de la répartition constituent les trois piliers de la sécurité et de la stabilité du système électrique. Il est essentiel pour garantir le fonctionnement sûr, stable et économique du réseau électrique et constitue une infrastructure essentielle du système électrique. le réseau de communication électrique a des exigences strictes en matière de fiabilité, la rapidité et la précision de la transmission des informations, et le secteur de l'énergie a l'avantage de disposer de ressources uniques pour développer la communication, la plupart des pays ont établi des réseaux de communication dédiés aux compagnies d'électricité.

L’analyse des points douloureux de la communication de puissance intelligente.

1. Les interférences du système électrique sont graves, ce qui nécessite que l'équipement de communication frontal ait une solide capacité anti-interférence. Pour la plupart des fabricants de produits de communication, la stabilité du signal est médiocre.
2. Fluctuations de tension d'entrée, exigence d'une entrée de tension large pour les équipements de communication, avec des exigences élevées en matière de capacité anti-surtension des équipements de communication.
3. le délai de communication dans le système électrique est une exigence stricte ; un système de transmission à long retard pour la gestion efficace du système électrique apporte de grands inconvénients ;
4. Le système électrique couvre une vaste zone, des inconvénients de maintenance, un coût élevé de dépannage des équipements et des exigences plus élevées en matière de stabilité des équipements de communication.

Solutions de communication pour système de surveillance industrielle de centrale électrique

Exigences du système de surveillance de la télévision industrielle

Un système de surveillance typique est principalement composé de deux parties principales : l’équipement frontal et l’équipement back-end. L'équipement back-end peut être divisé en équipement de contrôle central et équipement de sous-contrôle. Les dispositifs front-end et back-end ont différentes compositions et la connexion entre eux peut être réalisée par câble, fibre optique ou micro-ondes. 

Solution de réseau en anneau à fibre optique hautement fiable

Comparée aux communications par câble et par micro-ondes, la fibre optique présente l'avantage d'un débit élevé. L'interconnexion des équipements utilise une interface fibre optique de 1000 XNUMX M. Grâce à sa grande fiabilité, les protocoles de communication par fibre optique ne sont pas affectés par les signaux intermédiaires, les interférences électromagnétiques ni par d'autres facteurs externes. Pour garantir une fiabilité optimale, la commutateur Ethernet industriel HoweVision Technology prend en charge la technologie de protection du réseau en anneau basée sur la norme ITU-T G.8032. Elle permet une auto-réparation rapide du réseau en anneau en 20 ms en cas de défaillance, garantissant ainsi le fonctionnement fiable du réseau de la centrale électrique. La distance de transmission est longue, jusqu'à 80 km d'un point à un autre sans relais, et la disponibilité du réseau est essentielle pour un réseau redondant ininterrompu. Contrairement aux équipements Ethernet industriels utilisant un protocole en anneau privé, la norme G.8032 prise en charge par les commutateurs Ethernet industriels HoweVision Technology offre au réseau et aux équipements une plus grande polyvalence et une meilleure réplicabilité. Elle est particulièrement adaptée aux applications en environnements difficiles comme les parcs éoliens, les éoliennes et les centrales photovoltaïques.

Réseau redondant ininterrompu

Conception standard industrielle, robuste et fiable

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

Une grande variété de produits

Les produits Ethernet industriels de HoweVision Technology comprennent une armoire à cartes, un montage en rack, une couche 2/3, un port multi-électrique, un Gigabit complet, une liaison montante 10 Gigabit et d'autres types d'équipements. Un plus grand nombre de produits sont personnalisés en fonction des caractéristiques de la demande du secteur électrique afin de répondre aux différents besoins des clients du secteur électrique.

Solution ECMS pour centrale électrique

Avec l'application de dispositifs de protection intégrés par micro-ordinateur dans les systèmes de centrales électriques et divers autres dispositifs intelligents, les systèmes électriques des centrales électriques sont devenus plus informatifs. Pour exploiter et entretenir, le personnel peut obtenir des informations plus actuelles, complètes et précises sur la puissance de la centrale ; et pour surveiller et gérer tous les équipements électriques de la centrale, le système de surveillance et de gestion des centrales électriques (ECMS) est désormais de plus en plus utilisé.

Le système ECMS est divisé en trois couches de réseau : contrôle de station, gestion des communications et intervalle. La couche de contrôle de station comprend des stations d'opérateur, des stations d'ingénieur, etc., ainsi que des unités de communication facultatives pour la communication avec d'autres systèmes ; la couche de gestion des communications est un commutateur Ethernet. La couche d'intervalle contient tous les dispositifs de protection, de mesure, de contrôle et autres dispositifs intelligents. Les dispositifs de protection intégrés à l'alimentation haute tension se connectent à la couche de contrôle de la station via un double Ethernet 1000 100 M. D'autres appareils se convertissent en Ethernet XNUMX M via la couche de gestion des communications.

Il surveille et contrôle les équipements du système électrique et transmet des informations à d'autres systèmes de surveillance de réseau et systèmes DCS ; il complète les fonctions d'acquisition et de traitement des données, de surveillance et d'alarme, de contrôle et d'exploitation, de commutation de contrôle, d'interface homme-machine et de gestion.

Réseau standardisé pour la communication de plusieurs systèmes de centrales électriques

Le réseau d'équipements industriels conforme aux normes IEC61850-3 (sous-station), IEEE1613 (sous-station électrique), KEMA et aux certifications peut prendre en charge un fonctionnement stable dans l'environnement d'interférences électromagnétiques solides des centrales électriques. Le réseau du système est une partie essentielle du système SIS, le pont entre l'ensemble des sous-stations et des sous-systèmes du système. Le réseau de systèmes basé sur les équipements industriels de HoweVision Technology peut garantir le fonctionnement stable et efficace de la centrale électrique SIS et d'autres systèmes. L'équipement sur le terrain peut accéder efficacement aux dispositifs à fibre optique sur la base de l'interface série.

Synchronisation d'horloge IEEE 1588

Zéro perte de paquets

Le commutateur industriel HoweVision Technology adopte un concept de conception de qualité industrielle et une puce de qualité industrielle pour garantir les performances de transmission du commutateur et augmenter la stabilité de son fonctionnement. En même temps, il a une forte adaptabilité à l'environnement, avec une température de travail (-40 ℃-85 ℃), une température de stockage (-45 ℃-85 ℃), une humidité relative (5-95 % sans condensation) et industrielle. Exigences de compatibilité électromagnétique de niveau 4 selon la spécification IEC61850. Dans un environnement difficile, les commutateurs industriels HoweVision peuvent toujours fonctionner de manière stable. Avec les fonctionnalités avancées ci-dessus (VLAN, QoS, GMRP, suppression des tempêtes de diffusion), la transmission réseau est plus stable et fiable sur la base des fonctionnalités logicielles et matérielles ci-dessus. Basés sur le logiciel mentionné ci-dessus et les composants matériels, les commutateurs HoweVision peuvent atteindre zéro perte de paquets dans la transmission réseau, garantissant ainsi pleinement une fiabilité en temps réel et élevée de la transmission réseau.

Contrôle de bande passante

Le commutateur Ethernet industriel de HoweVision prend en charge la fonction de contrôle de la bande passante du port. Il peut contrôler le flux de chaque port dans les sens entrant et sortant. Les méthodes réalisées sont 1000M, 800M, 600M, 400M, 200M, 100M, 50M, 20M, 10M, 5M, etc., et d'autres tarifs d'introduction. En fonction de la bande passante occupée par chaque service du système d'automatisation de sous-station urbaine à son état de pointe, l'allocation de bande passante est effectuée pour chaque port de service (les mêmes paramètres sont effectués dans les deux sens).

• Données en temps réel : 20 M
• Acquisition de mesure et de contrôle : 20M
• Services étendus : 20 M

Pour assurer la transmission fluide des données de service. La bande passante de chaque port de service est limitée pour empêcher les données non valides d'entrer dans la partie principale du réseau. De plus, une certaine quantité de redondance de bande passante est réservée à chaque service lors du contrôle du trafic. Empêchez les services réguliers d'être supprimés lorsque leurs données dépassent instantanément leur bande passante maximale.

Suppression des tempêtes

La tempête de diffusion fait référence à des paquets de diffusion excessifs qui consomment une grande bande passante du réseau, ce qui entraîne une transmission incorrecte des paquets de données réguliers. Habituellement, un paquet diffusé provoque plusieurs réponses, et chaque réponse provoque diverses réactions. Telle une boule de neige, toute la bande passante du réseau est consommée. Ce phénomène est causé par des boucles réseau, des cartes réseau défectueuses, des virus, etc.

Les commutateurs de la série industrielle HoweVision peuvent proposer des paquets de diffusion en fonction du nombre de paquets de diffusion dans le réseau. Six options de suppression des tempêtes de diffusion :

1. Désactiver, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32.
2. Lorsque les paquets de diffusion occupent 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 et 1/32 de bande passante, les paquets de diffusion dépassant la bande passante définie sont abandonnés.
3. L'état désactivé n'est pas supprimé, car l'état désactivé ne supprime pas les messages diffusés.

Conception standard de qualité industrielle, robuste et fiable

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

Types de produits riches

Les produits Ethernet industriels de HoweVision Technology comprennent une armoire à cartes, un montage en rack, une couche 2/3, un port multi-électrique, un Gigabit complet, une liaison montante 10 Gigabit et de nombreux autres types d'équipements. Un plus grand nombre de produits sont personnalisés en fonction des caractéristiques de la demande du secteur électrique afin de répondre aux différents besoins des clients du secteur électrique.

Produits liés aux solutions

Switch Ethernet industriel administrable Gigabit L14+ à 2 ports

• Modèle : IS50824GFM
• Switch Ethernet Gigabit industriel géré L2+,
• Prise en charge du VLAN 802.1Q, de la mise en miroir, de l'isolation des ports, IGMP, DHCP, LLDP, DDM.
• Prend en charge l'arbre couvrant STP (802.1D) et RSTP (802.1W). MSTP(802.1S).
• Prise en charge de la gestion via WEB, CLI, TELNET, SSH et SNMP (V1, V2, V3).
• Garantie de 5 ans.
• OEM / ODM est disponible
• Un petit MOQ est le bienvenu

Switch Ethernet Gigabit industriel PoE, 4 ports PoE+, 1 liaison montante SFP

• Modèle : IPS4G1GF
• Switch Ethernet Gigabit industriel non géré PoE
• Alimentation redondante 9-56 V CC avec protection contre l'inversion de polarité
• Température de fonctionnement de -40 à 75 degrés C
• Boitier aluminium IP40 sans ventilateur
• Garantie de 5 ans.
• OEM / ODM est disponible
• Un petit MOQ est le bienvenu

Solutions de communication pour les systèmes de surveillance des centrales hydroélectriques

 Schéma de réseau double étoile

Schéma de réseau à double boucle

Présentation du projet

Système de surveillance de centrale hydroélectrique utilisant une structure de système de distribution hiérarchique et de réseau ouvert. Avec une structure typique à trois couches : la couche de contrôle centrale, la couche de communication et la couche locale.

• La couche de contrôle principale, également appelée couche de gestion supérieure ou couche de contrôle de station, utilise généralement une structure de communication Ethernet. Un poste opérateur, un poste d'ingénieur, un serveur de données historiques, un serveur de communication intra-usine, une imprimante, une horloge satellite, etc., peuvent être configurés selon les besoins pour former le centre de surveillance et de gestion du système électrique. 
• L'unité de commande locale (LCU) possède toutes les fonctions de protection, de mesure et de contrôle.  L'unité de contrôle locale est composée d'un contrôleur, d'une unité de mesure et de contrôle, d'une unité de protection et d'autres dispositifs tels que des dispositifs automatiques quasi simultanés. Il a les fonctions d'acquisition et de traitement des données, de surveillance de la sécurité, de contrôle et de régulation, de connexion simultanée au réseau, de mesure, de contrôle de séquence, de communication de données, d'autodiagnostic, etc. La couche locale se connecte à la couche de contrôle centrale via la couche de communication Ethernet.
• La couche de communication est également appelée couche réseau de communication. La couche réseau de communication est un pilier essentiel du système de surveillance informatique de la centrale hydroélectrique, qui adopte généralement une structure Ethernet 1000 Mbps de type double étoile ou une structure Ethernet 1000 Mbps de type double anneau. Deux commutateurs Ethernet industriels principaux sont installés dans la salle de contrôle, et chaque poste de travail et serveur, ainsi que chaque LCU se connectent au commutateur de réseau hôte d'une manière rayonnée par les étoiles. Le débit de transmission réseau de la couche de contrôle de l'usine est adaptatif de 100 Mbps/1000 XNUMX Mbps. Le protocole de communication adopte le protocole TCP/IP, et l'ensemble du réseau peut automatiquement basculer vers le lien de sauvegarde en cas de défaillance du lien.  Les unités de contrôle locales sont équipées de commutateurs de qualité industrielle et chaque nœud d'unité de contrôle local fournit deux ensembles de commutateurs Ethernet industriels. Le logiciel de contrôle de réseau réalise la coordination entre les nœuds du système. Les unités de contrôle locales se configurent en fonction des objets contrôlés, tels que la LCU de l'unité, la LCU de l'équipement utilitaire, la LCU de l'équipement électrique de la centrale, la LCU du poste de commutation, la LCU de la zone de barrage et d'autres unités de contrôle locales.

Réseau en anneau Ethernet industriel haute fiabilité

Le commutateur industriel HoweVision prend en charge la protection du réseau en anneau Ethernet dans une topologie en anneau avec un temps de commutation du protecteur inférieur à 20 ms et peut réaliser un anneau unique, un anneau entrecroisé, un anneau à coupure de phase, un anneau de couplage et d'autres méthodes de mise en réseau.

Lors de la construction d'un réseau en anneau, les commutateurs Ethernet industriels sont physiquement formés en anneaux et chaînés logiquement pour éviter de générer des tempêtes d'anneaux.

Le commutateur Ethernet industriel HoweVision découvre si l'anneau est fermé par la collecte de topologie et procède ensuite à l'élection du nœud principal. Une fois le nœud principal déterminé, il bloque un port en anneau pour empêcher le réseau de devenir un anneau. Lorsqu'une défaillance de liaison se produit, le nœud principal obtient les informations sur la défaillance de deux manières : 

1) le nœud principal envoie des messages Hello à intervalles de niveau ms pour obtenir des informations sur l'état du nœud ; 

2) tous les nœuds liés à l'échec de la liaison envoient des messages de modification au nœud principal pour signaler les informations sur l'état du nœud. Après avoir obtenu les informations de panne, le nœud principal fait passer le port bloqué à un état de transfert pour obtenir une auto-réparation rapide du réseau.

Seul commutateur Ethernet industriel prenant en charge le protocole de commutation de protection en anneau Ethernet G.8032, le groupe de travail SG15 de l'ITU-T a défini G.8032 pour définir le mécanisme de commutation de protection automatique d'Ethernet dans une topologie en anneau. Il résout les problèmes de protection multi-anneaux, de topologie arbitraire, de protection multi-domaine et d'interopérabilité multi-protocole.

Cas réussis de transmission de puissance intelligente

• Projet de surveillance de la centrale électrique de Guizhou Dongfeng
• Système de surveillance de la sécurité du hub des Trois Gorges
• canal de Panama
• Centrale hydroélectrique d'Ertan au Sichuan
• Projet de centrale hydroélectrique au Cambodge
• Base de recherche et d'industrie sur les réseaux intelligents (Nanjing) de la State Grid Corporation
• Les commutateurs Ethernet industriels sont largement utilisés dans la communication d'automatisation du réseau de distribution de Southern Power Grid.