Digital Substation ass en Trend am Energiesektor. Wann Dir no beim Thema sidd, hutt Dir wahrscheinlech héieren datt eng grouss Quantitéit vun Daten a Form vu Multicast Streams iwwerdroe gëtt. Awer wësst Dir wéi Dir dës Multicast Streams verwalten? Wéi eng Flowmanagement Tools gi benotzt? Wat beréit d'Reguléierungsdokumentatioun?
Jiddereen deen interesséiert ass dëst Thema ze verstoen ass wëllkomm bei der Kaz!
Wéi ginn Daten iwwer d'Netz iwwerdroen a firwat Multicast Streams verwalten?
Ier Dir direkt op d'Digital Substation plënnert an d'Nuancen vun engem LAN bauen, bidden ech e kuerze pädagogesche Programm iwwer d'Zorte vun Datentransfer an Datenübertragungsprotokoller fir mat Multicast Streamen ze schaffen. Mir hunn de pädagogesche Programm ënner engem Spoiler verstoppt.
Daten Transfermaart Zorte
Zorte vu Verkéier op engem LAN
Et gi véier Aarte vun Datenübertragung:
- Emissioun - Emissioun.
- Unicast - Messagerie tëscht zwee Apparater.
- Multicast - Messagen un eng spezifesch Grupp vun Apparater schécken.
- Onbekannt Unicast - Sendung mam Zil en Apparat ze fannen.
Fir d'Kaarte net duercherneen ze bréngen, schwätze mer kuerz iwwer déi aner dräi Zorte vun Dateniwwerdroung ier Dir op Multicast weider geet.
Als éischt, loosst eis drun erënneren datt bannent engem LAN Adresséierung tëscht Geräter baséiert op MAC Adressen gemaach gëtt. All Message iwwerdroen huet SRC MAC an DST MAC Felder.
SRC MAC - Quell MAC - Sender MAC Adress.
DST MAC - Destinatioun MAC - Empfänger MAC Adress.
De Schalter iwwerdréit Messagen op Basis vun dëse Felder. Et kuckt den DST MAC op, fënnt et a senger MAC Adresstabel, a schéckt e Message un den Hafen, deen an der Tabell opgelëscht ass. Hien kuckt och SRC MAC. Wann et keng esou MAC Adress an der Tabell ass, da gëtt eng nei "MAC Adress - Port" Pair dobäi.
Loosst eis elo méi detailléiert iwwer d'Typen vun Datenübertragung schwätzen.
Unicast
Unicast ass d'Adressiwwerdroung vu Messagen tëscht zwee Apparater. Wesentlech ass dëst Punkt-zu-Punkt Datenübertragung. An anere Wierder, zwee Apparater benotzen ëmmer Unicast fir mateneen ze kommunizéieren.
Unicast Verkéier Transmissioun
Emissioun
Broadcast ass e Broadcast Message. Déi. Broadcasting, wann een Apparat e Message un all aner Apparater am Netz schéckt.
Fir e Broadcast Message ze schécken, spezifizéiert de Sender d'DST MAC Adress FF:FF:FF:FF:FF:FF.
Broadcast Traffic Transmissioun
Onbekannt Unicast
Onbekannt Unicast, op den éischte Bléck, ass ganz ähnlech wéi Broadcast. Awer et gëtt en Ënnerscheed tëscht hinnen - de Message gëtt un all Netzwierk Participanten geschéckt, awer ass nëmme fir een Apparat geduecht. Et ass wéi e Message an engem Akafszenter deen Iech freet Ären Auto erëm ze parken. Jidderee wäert dëse Message héieren, awer nëmmen een äntwert.
Wann de Schalter e Frame kritt an den Destinatioun MAC dovun net an der MAC Adress Tabelle fanne kann, schéckt se dës Noriicht einfach un all Ports ausser deen aus deem hien et kritt huet. Nëmmen een Apparat äntwert op esou eng Mailing.
Iwwerdroung vun Unbekannt Unicast Verkéier
Multicast
Multicast ass d'Schécken vun engem Message un eng Grupp vun Apparater déi dës Donnéeën "wëllen" kréien. Et ass ganz ähnlech wéi e Webinar. Et gëtt iwwerall am Internet iwwerdroen, awer nëmmen déi Leit, déi un dësem Thema interesséiert sinn, verbannen sech domat.
Dësen Datenübertragungsmodell gëtt "Publisher - Abonnent" genannt. Et gëtt ee Verëffentlecher deen Daten schéckt an Abonnenten déi dës Donnéeën kréien wëllen abonnéieren.
Mat Multicast Broadcasting gëtt de Message vun engem richtegen Apparat geschéckt. De Quell MAC am Frame ass de MAC vum Sender. Awer den Destinatioun MAC ass eng virtuell Adress.
Den Apparat muss mat der Grupp verbannen fir Daten dovunner ze kréien. De Schalter redirectéiert Informatiounsfloss tëscht Geräter - et erënnert sech un wéi eng Ports d'Donnéeën iwwerdroe ginn a weess op wéi eng Ports dës Donnéeë solle geschéckt ginn.
Transmissioun vun Multicast Verkéier
E wichtege Punkt ass datt IP Adressen dacks als virtuell Gruppe benotzt ginn, awer zënter ... Well dësen Artikel iwwer Energie geet, wäerte mir iwwer MAC Adressen schwätzen. An der IEC 61850 Famill vu Protokoller, déi fir d'Digital Substation benotzt ginn, baséiert d'Divisioun a Gruppen op MAC Adressen
E kuerze Bildungsprogramm iwwer d'MAC Adress
D'MAC Adress ass e 48-Bit Wäert deen en Apparat eenzegaarteg identifizéiert. Et ass a 6 Oktetten opgedeelt. Déi éischt dräi oktets enthalen Fabrikant beschwéiert. Oktetten 4, 5 an 6 gi vum Hiersteller zougewisen a sinn d'Apparatnummer.
MAC Adress Struktur
Am éischten Oktett bestëmmt den aachte Bit ob de Message unicast oder multicast ass. Wann den aachte Bit 0 ass, dann ass dës MAC Adress d'Adress vum richtege kierperlechen Apparat.
A wann den aachte Bit 1 ass, dann ass dës MAC Adress virtuell. Dat ass, dës MAC Adress gehéiert net zu engem richtege kierperlechen Apparat, mee zu enger virtueller Grupp.
E virtuellt Team kann mat engem Emissiounstuerm verglach ginn. D'Radiosfirma straalt e puer Musek op dësen Tuerm aus, an déi, déi et lauschtere wëllen, setzen hiren Empfänger op déi gewënscht Frequenz.
Och, zum Beispill, schéckt eng IP-Videokamera Daten un eng virtuell Grupp, an déi Apparater, déi dës Donnéeë kréien wëllen, verbannen mat dëser Grupp.
Aachte bëssen vun der éischter Oktett vun der MAC Adress
Wann Multicast Support net um Schalter aktivéiert ass, da wäert et de Multicast Stream als Sendung gesinn. Deementspriechend, wann et vill vun esou Flux ass, wäerte mir ganz séier d'Netz mat "Junk" Verkéier verstoppen.
Wat ass d'Essenz vu Multicast?
D'Haaptidee vu Multicast ass datt nëmmen eng Kopie vum Traffic vum Apparat geschéckt gëtt. De Schalter bestëmmt op wéi eng Ports d'Abonnenten sinn an iwwerdréit Daten vum Sender un hinnen. Also, Multicast erlaabt Iech d'Donnéeën iwwer d'Netzwierk wesentlech ze reduzéieren.
Wéi funktionéiert dat op engem richtege LAN?
Et ass kloer datt et net genuch ass fir einfach eng Kopie vum Traffic op eng MAC Adress ze schécken, där hir aachte Bit vum éischten Oktett 1 ass. Abonnente mussen fäeg sinn mat dëser Grupp ze verbannen. A Schalter musse verstoen aus wéi eng Häfen Daten kommen an op wéi eng Häfen se musse weiderginn. Nëmmen da wäert Multicast et méiglech maachen Netzwierker ze optimiséieren an Flux ze managen.
Fir dës Funktionalitéit ëmzesetzen, ginn et Multicast Protokoller. Am meeschte verbreet:
- IGMP.
- PIM.
An dësem Artikel wäerte mir tangentially iwwer den allgemenge Betribsprinzip vun dëse Protokoller schwätzen.
IGMP
En IGMP-aktivéierte Schalter erënnert un wéi en Hafen de Multicast Stream ukommt. Abonnente mussen en IMGP Join Message schécken fir an de Grupp matzemaachen. De Schalter füügt den Hafen bäi, aus deem IGMP Join op d'Lëscht vun den Downstream-Interfaces koum a fänkt un de Multicast-Stream do ze vermëttelen. De Schalter schéckt kontinuéierlech IGMP Query Messagen op Downstream Ports fir ze kontrolléieren ob et muss weider Daten iwwerdroen. Wann en IGMP Leave Message vun engem Hafen kritt gouf oder et gouf keng Äntwert op eng IGMP Query Message, da gëtt d'Sendung dorop gestoppt.
PIM
De PIM Protokoll huet zwou Implementatiounen:
- PIM DM.
- PIM SM.
De PIM DM Protokoll funktionnéiert am Géigendeel vum IGMP. De Schalter schéckt ursprénglech de Multicast Stream als Sendung un all Ports ausser deen aus deem se kritt gouf. Dann deaktivéiert de Flow op deenen Häfen aus deenen d'Messagen komm sinn datt et net gebraucht gouf.
PIM SM bedreift no bei IGMP.
Fir den allgemenge Prinzip vun der Multicast Operatioun ganz ongeféier ze resuméieren - de Verlag schéckt e Multicast Stream un eng spezifesch MAC Grupp, Abonnente schécken Ufroe fir mat dëser Grupp ze verbannen, Schalter verwalten dës Streamen.
Firwat si mer sou iwwerflächlech iwwer Multicast gaangen? Loosst eis iwwer d'Spezifizitéite vun der Digital Substation LAN schwätzen fir dëst ze verstoen.
Wat ass eng Digital Substation a firwat ass Multicast do gebraucht?
Ier Dir iwwer d'Digital Substation LAN schwätzt, musst Dir verstoen wat eng Digital Substation ass. Dann beäntwert d'Froen:
- Wien ass um Datentransfer involvéiert?
- Wéi eng Donnéeë ginn op de LAN transferéiert?
- Wat ass déi typesch LAN Architektur?
An duerno diskutéieren Multicast ...
Wat ass eng Digital Substation?
Digital Substation ass eng Ënnerstatioun an där all Systemer e ganz héijen Niveau vun der Automatisatioun hunn. All sekundär a primär Ausrüstung vun esou enger Ënnerstatioun konzentréiert sech op digital Dateniwwerdroung. Den Datenaustausch gëtt am Aklang mat den Iwwerdroungsprotokoller gebaut, déi am IEC 61850 Standard beschriwwe ginn.
Deementspriechend ginn all Daten hei digital iwwerdroen:
- Miessunge.
- Diagnostic Informatiounen.
- Kontroll Kommandoen.
Dësen Trend huet eng grouss Entwécklung am russesche Energiesecteur kritt a gëtt elo iwwerall ëmgesat. Am Joer 2019 an 2020 si vill reglementaresch Dokumenter opgetaucht, déi d'Schafung vun enger Digitaler Substation op allen Entwécklungsstadien regelen. Zum Beispill, STO 34.01-21-004-2019 PJSC "Rosseti" definéiert déi folgend Definitioun a Critèrë fir eng Zentralstatioun:
Definitioun:
Digital Ënnerstatioun ass eng automatiséiert Ënnerstatioun equipéiert mat digitale Informatiouns- a Kontrollsystemer, déi an engem eenzegen Zäitmodus interagéieren an ouni d'Präsenz vu permanenten Flichtpersonal funktionnéieren.
Kriterien:
- Fernbeobachtbarkeet vun de Parameteren an Operatiounsmodi vun Ausrüstung a Systemer noutwendeg fir normal Operatioun ouni konstante Präsenz vun Flicht- an Ënnerhaltbetribspersonal;
- d'Telekontroll vun Ausrüstung a Systemer fir d'Ënnerstatioun ze bedreiwen ouni déi konstant Präsenz vu Flicht- an Ënnerhaltbetribspersonal;
- héigen Niveau vun der Automatisatioun vun Ausrüstung a Systemmanagement mat intelligente Kontrollsystemer fir Operatiounsmodi vun Ausrüstung a Systemer;
- Fernsteierung vun all technologesche Prozesser an engem eenzegen Zäitmodus;
- digital Datenaustausch tëscht all technologesche Systemer an engem eenzegen Format;
- Integratioun an den elektresche Reseau an Enterprise Management System, souwéi digital Interaktioun mat relevant Infrastruktur Organisatiounen assuréieren (mat verbonne Ariichtungen);
- funktionell an Informatiounssécherheet während der Digitaliséierung vun technologesche Prozesser;
- kontinuéierlech Iwwerwaachung vum Zoustand vun den Haapt technologeschen Ausrüstung a Systemer online mat der Iwwerdroung vun der erfuerderter Quantitéit vun digitale Daten, kontrolléiert Parameteren a Signaler.
Wien ass um Datentransfer involvéiert?
D'Digital Substation enthält déi folgend Systemer:
- Relais Schutz Systemer. Relais Schutz ass praktesch d'"Häerz" vun der Digital Substation. Relais Schutzklemmen huelen Stroum- a Spannungswäerter vu Miesssystemer. Baséierend op dës Donnéeën schaffen d'Terminals déi intern Schutzlogik aus. D'Terminals kommunizéieren matenee fir Informatioun iwwer aktivéiert Schutz, d'Positioune vu Schaltgeräter, etc. D'Terminaler schécken och Informatioun iwwer Eventer déi op den ICS-Server geschitt sinn. Am Ganzen kënnen verschidden Aarte vu Kommunikatioun ënnerscheeden:
▸Horizontal Verbindung - Kommunikatioun tëscht Statiounen.
▸Vertikal Verbindung - Kommunikatioun mam automatiséierte Prozesskontrollsystem Server.
▸Miessunge - Kommunikatioun mat Miessapparater.
- Kommerziell Stroummessungssystemer.Depot Meter Systemer kommunizéieren nëmme mat Miessapparater.
- Verschécken Kontroll Systemer.Deelweis Donnéeën sollen aus dem automatiséierte Prozess Kontroll System Server a vum kommerziellen Comptablesmethod Server zu der Kontroll Zentrum geschéckt ginn.
Dëst ass eng ganz vereinfacht Lëscht vu Systemer déi Daten als Deel vun enger Digital Substation austauschen. Wann Dir interesséiert sidd fir méi déif an dëst Thema ze verdéiwen, schreift an de Kommentarer.
Doriwwer erzielen mir getrennt 😉
Wéi eng Donnéeë ginn op de LAN transferéiert?
Fir déi beschriwwe Systemer mateneen ze kombinéieren an d'horizontal a vertikal Kommunikatioun z'organiséieren, wéi och d'Transfert vu Miessunge, gi Bussen organiséiert. Fir elo, loosst eis averstanen datt all Bus just eng separat LAN op industriellen Ethernet Schalter ass.
Blockdiagram vun enger elektrescher Energieanlag am Aklang mat IEC 61850
De Blockdiagramm weist d'Pneuen:
- Iwwerwachung / Kontroll.
- Iwwerdroung vun Relais Schutz Signaler.
- Iwwerdroung vun momentan Spannungen a Stroum.
Schutzrelaisterminaler bedeelegen sech un der horizontaler a vertikaler Kommunikatioun a benotzen och Miessunge, sou datt se mat all Bussen verbonne sinn.
Duerch de Bus "Transmissioun vu Relaisschutzsignaler" iwwerdroen d'Terminaler Informatioun ënner sech. Déi. hei gëtt eng horizontal Verbindung ëmgesat.
D'Iwwerdroung vu Miessunge gëtt duerch de Bus "Transmissioun vun momentan Wäerter vu Spannungen a Stroum" ëmgesat. Miessapparater - Stroum- a Spannungstransformatoren, souwéi Relaisschutzklemmen - si mat dësem Bus ugeschloss.
Och den ASKUE-Server ass mam Bus "Transmission vun momentanen Wäerter vu Spannungen a Stréim" verbonnen, deen och Miessunge fir d'Rechnung mécht.
An de Bus "Iwwerwaachung / Kontroll" déngt fir vertikal Kommunikatioun. Déi. duerch et schécken d'Terminaler verschidden Eventer op den ICS-Server, an de Server schéckt och Kontrollbefehl un d'Terminals.
Vum automatiséierte Prozesskontrollsystem Server ginn Daten an de Kontrollzentrum geschéckt.
Wat ass déi typesch LAN Architektur?
Loosst eis vun engem abstrakten an zimlech konventionelle Strukturdiagramm op méi alldeeglech a reell Saache weidergoen.
D'Diagramm hei ënnen weist eng zimlech Standard LAN Architektur fir eng Digital Substation.
Digital Substation Architektur
Bei 6 kV oder 35 kV Ënnerstatiounen wäert de Réseau méi einfach sinn, awer wa mir iwwer Substatiounen vun 110 kV, 220 kV a méi schwätzen, souwéi d'LAN vu Kraaftstatiounen, da wäert d'Architektur der entspriechend sinn.
D'Architektur ass an dräi Niveauen opgedeelt:
- Statioun / Ënnerstatioun Niveau.
- Matmaachen Niveau.
- Prozess Niveau.
Statioun / Ënnerstatioun Niveau ëmfaasst Aarbechtsstatiounen an Serveren.
Matmaachen Niveau enthält all technologesch Ausrüstung.
Prozess Niveau ëmfaasst Mooss Equipement.
Et ginn och zwee Bussen fir Niveauen ze kombinéieren:
- Station / Ënnerstatioun Bus.
- Prozess Bus.
D'Statioun / Ënnerstatioun Bus kombinéiert d'Funktiounen vun der "Iwwerwaachung / Kontroll" Bus an der "Relais Schutz Signal Transmissioun" Bus. An de Prozessbus mécht d'Funktioune vum Bus "Transmissioun vun momentaner Spannung a Stroumwäerter".
Features vu Multicast Iwwerdroung an enger Digital Substation
Wéi eng Donnéeë gi mat Multicast iwwerdroen?
Horizontal Kommunikatioun an Iwwerdroung vu Miessunge bannent der Digital Substation gëtt mat der Publisher-Subscriber Architektur duerchgefouert. Déi. Relais Schutzterminaler benotze Multicast Streame fir Messagen ënnereneen auszetauschen, a Miessunge ginn och mat Multicast iwwerdroen.
Virun der digitaler Ënnerstatioun am Energiesecteur gouf d'horizontale Kommunikatioun mat Hëllef vu Punkt-zu-Punkt Kommunikatioun tëscht Terminaler ëmgesat. Entweder e Kupfer oder opteschen Kabel gouf als Interface benotzt. Date goufe mat propriétaire Protokoller iwwerdroen.
Ganz héich Fuerderunge goufen un dëser Verbindung gestallt, well dës Channels iwwerdroen Signaler vun Schutz Aktivéierung, Positioun vun schalt Apparater, etc. Den Algorithmus fir operationell Blockéierung vun Terminaler hänkt vun dëser Informatioun of.
Wann d'Donnéeën lues oder net garantéiert iwwerdroe ginn, besteet eng grouss Wahrscheinlechkeet datt ee vun den Terminaler keng aktuell Informatioun iwwer déi aktuell Situatioun kritt an e Signal schéckt fir de Schaltapparat auszeschalten oder auszeschalten wann z.B. , e puer Aarbechte gëtt dru gemaach. Oder de Breakerfehlerfehler funktionnéiert net an der Zäit an de Kuerzschluss verbreet sech op de Rescht vum elektresche Circuit. All dëst ass voll mat grousse finanzielle Verloschter an enger Gefor fir d'Mënscheliewen.
Dofir mussen d'Donnéeën iwwerdroe ginn:
- Zouverlässeg.
- Garantéiert.
- Séier.
Elo gëtt amplaz Punkt-zu-Punkt Kommunikatioun e Statioun/Ënnerstatioun Bus benotzt, d.h. LAN. An d'Donnéeë ginn iwwerdroe mam GOOSE-Protokoll, dee vum IEC 61850 Standard beschriwwe gëtt (am IEC 61850-8-1, fir méi präzis ze sinn).
GOOSE steet fir General Object Oriented Substation Event, awer dës Decodéierung ass net méi ganz relevant an huet keng semantesch Laascht.
Als Deel vun dësem Protokoll austauschen Relaisschutzterminaler GOOSE Messagen mateneen.
Den Iwwergank vu Punkt-zu-Punkt Kommunikatioun zu engem LAN huet d'Approche net geännert. D'Donnéeën mussen nach ëmmer zouverlässeg, sécher a séier iwwerdroe ginn. Dofir benotze GOOSE Messagen e bëssen ongewéinlechen Datetransmissionsmechanismus. Méi iwwer hien méi spéit.
Miessunge, wéi mir scho diskutéiert hunn, ginn och mat Multicast Streams iwwerdroen. An DSP Terminologie ginn dës Streame SV Streame genannt (Sampled Value).
SV Streams si Messagen déi e spezifesche Set vun Donnéeën enthalen a kontinuéierlech mat enger gewësser Period iwwerdroen ginn. All Message enthält eng Miessung op engem spezifeschen Zäitpunkt. Miessunge ginn op enger bestëmmter Frequenz geholl - d'Probefrequenz.
Sampling Frequenz ass d'Probefrequenz vun engem Zäitkontinuéierleche Signal wann Dir et probéiert.
Sampling Taux 80 Echantillon pro Sekonn
D'Zesummesetzung vun SV Baachen ass am IEC61850-9-2 LE beschriwwen.
SV Baachen sinn iwwer de Prozess Bus iwwerdroen.
Prozessbus ass e Kommunikatiounsnetz dat Datenaustausch tëscht Miessapparater a Verbindungsniveau Geräter ubitt. D'Regele fir Datenaustausch (momentan Stroum a Spannungswäerter) ginn am IEC 61850-9-2 Standard beschriwwe (aktuell gëtt den IEC 61850-9-2 LE Profil benotzt).
SV Streams, wéi GOOSE Messagen, musse séier iwwerdroe ginn. Wann d'Miessunge lues iwwerdroe ginn, kënnen d'Terminaler net de Stroum oder d'Spannung kréien, déi néideg ass fir de Schutz an der Zäit auszeléisen, an de Kuerzschluss verbreet sech dann op e groussen Deel vum elektresche Netz a verursaache grousse Schued.
Firwat ass Multicast néideg?
Wéi uewen ernimmt, fir d'Dateniwwerdroungsfuerderunge fir horizontal Kommunikatioun ze decken, ginn GOOSE e bëssen ongewéinlech iwwerdroen.
Als éischt gi se um Datelinkniveau iwwerdroen an hunn hiren eegene Ethertype - 0x88b8. Dëst garantéiert héich Datenübertragungsraten.
Elo ass et néideg d'Ufuerderunge vun der Garantie an Zouverlässegkeet zouzemaachen.
Natierlech, fir sécher ze sinn, ass et néideg ze verstoen ob de Message geliwwert gouf, awer mir kënnen d'Bestätegunge vun der Empfang net organiséieren, wéi zum Beispill am TCP gemaach gëtt. Dëst wäert d'Datentransfergeschwindegkeet wesentlech reduzéieren.
Dofir gëtt eng Publisher-Subscriber Architektur benotzt fir GOOSE ze vermëttelen.
Publisher-Abonnent Architektur
Den Apparat schéckt e GOOSE Message un de Bus an d'Abonnente kréien de Message. Ausserdeem gëtt de Message mat enger konstanter Zäit T0 geschéckt. Wann en Event geschitt, gëtt en neie Message generéiert, egal ob déi viregt Period T0 eriwwer ass oder net. Den nächste Message mat neien Donnéeën gëtt no enger ganz kuerzer Zäit generéiert, dann no e bësse méi laang Zäit, asw. Als Resultat erhéicht d'Zäit op T0.
De Prinzip fir GOOSE Messagen ze vermëttelen
Den Abonnent weess vu wiem hien Messagen kritt, a wann hien no der Zäit T0 keng Noriicht vun engem kritt huet, da generéiert en eng Fehlermeldung.
SV Streame ginn och um Linkniveau iwwerdroen, hunn hiren eegene Ethertype - 0x88BA a ginn no dem "Publisher - Subscriber" Modell iwwerdroen.
Nuancen vu Multicast Iwwerdroung an enger Digitaler Ënnerstatioun
Awer "Energie" Multicast huet seng eegen Nuancen.
Note 1. GOOSE an SV hunn hir eege multicast Gruppen definéiert
Fir "Energie" Multicast ginn hir eege Verdeelungsgruppen benotzt.
An der Telekom gëtt d'Gamme 224.0.0.0/4 fir Multicast Verdeelung benotzt (mat seltenen Ausnahmen ginn et reservéiert Adressen). Awer den IEC 61850 Standard selwer an den IEC 61850 Firmeprofil vu PJSC FGC definéieren hir eege Multicast Verdeelungsbereich.
Fir SV Streams: vun 01-0C-CD-04-00-00 bis 01-0C-CD-04-FF-FF.
Fir GOOSE Messagen: vum 01-0C-CD-04-00-00 bis 01-0C-CD-04-FF-FF.
Punkt 2. D'Terminaler benotzen net Multicast Protokoller
Déi zweet Nuance ass vill méi bedeitend - Relaisschutzklemmen ënnerstëtzen net IGMP oder PIM. Wéi funktionéiere se dann mat Multicast? Si waarden einfach op déi néideg Informatioun fir an den Hafen geschéckt ze ginn. Déi. wa se wëssen datt se op eng spezifesch MAC Adress abonnéiert sinn, akzeptéiere se all erakommen Rummen, awer veraarbecht nëmmen déi néideg. De Rescht ginn einfach verworf.
An anere Wierder, all Hoffnung läit op de Schalter. Awer wéi funktionnéiert IGMP oder PIM wann d'Terminals keng Join Messagen schécken? D'Äntwert ass einfach - op kee Fall.
An SV Baachen sinn zimlech schwéier Daten. Ee Stroum weegt ongeféier 5 Mbit/s. A wann alles sou bleift, stellt sech eraus datt all Stream iwwerdroe gëtt. An anere Wierder, mir zéien nëmmen 20 Streamen op een 100 Mbit / s LAN. An d'Zuel vun SV fléisst op enger grousser Ënnerstatioun gëtt an honnerte gemooss.
Wat ass dann d'Léisung?
Einfach - benotzen al bewisen VLANs.
Ausserdeem kann IGMP an der Digital Substation LAN e grausame Witz spillen, a vice versa, näischt funktionnéiert. Nodeems d'Schalter net ufänken Streamen ouni Ufro ze vermëttelen.
Dofir kënne mir eng einfach Kommissiounsregel markéieren - "Funkt d'Netz net? - IGMP auszeschalten!"
Reglementaresche Kader
Awer vläicht ass et nach ëmmer méiglech iergendwéi e LAN fir eng Digital Substation op Multicast baséiert ze organiséieren? Loosst eis probéieren elo op d'Reguléierungsdokumentatioun op LAN ze wenden. Besonnesch wäert ech Auszich aus de folgende STOs zitéieren:
- STO 34.01-21-004-2019 - DIGITAL POWER CENTRE. Ufuerderunge FIR TECHNOLOGICAL DESIGN VUN DIGITAL SUBSTATIONS MAT VOLTAGE 110-220 kV AN Node DIGITAL SUBSTATIONS MAT VOLTAGE 35 kV.
- STO 34.01-6-005-2019 - SWITCHES VUN ENERGIEOBJEKT. Allgemeng technesch Ufuerderunge.
- STO 56947007-29.240.10.302-2020 - Standard technesch Ufuerderunge fir d'Organisatioun an d'Leeschtung vun technologeschen LANs am Prozesskontrollsystem vun der UNEG Ënnerstatioun.
Loosst eis fir d'éischt kucken wat an dësen Tankstellen iwwer Multicast ze fannen ass? Et gëtt nëmmen ernimmt an der leschter STO vum PJSC FGC UES. Wärend den LAN Akzeptanz Tester freet d'Servicestation Iech ze kontrolléieren ob d'VLANs richteg konfiguréiert sinn a fir ze kontrolléieren datt et kee Multicast-Traffic a Schalterhäfen ass, déi net an der Aarbechtsdokumentatioun spezifizéiert sinn.
Gutt, de Service Gare virschreift och datt Servicepersonal muss wëssen wat Multicast ass.
Dat ass alles iwwer Multicast ...
Loosst eis elo kucken wat Dir an dëse Servicestatiounen iwwer VLANs fannt.
Hei sinn all dräi Tankstell averstanen datt Schalter VLANs ënnerstëtzen musse baséiert op IEEE 802.1Q.
STO 34.01-21-004-2019 seet datt VLANs solle benotzt ginn fir Fluxen ze kontrolléieren, a mat der Hëllef vu VLANs soll de Verkéier a Relaisschutz, automatiséiert Prozesskontrollsystemer, AIIS KUE, Videoiwwerwaachung, Kommunikatioun, etc.
STO 56947007-29.240.10.302-2020, Zousätzlech, verlaangt och eng VLAN Verdeelung Kaart während Design virbereet. Zur selwechter Zäit bitt de Service Station seng Palette vun IP Adressen a VLANs fir DSP Ausrüstung.
De STO bitt och eng Tabell mat recommandéierte Prioritéite fir verschidde VLANs.
Dësch vun recommandéiert VLAN Prioritéite vun STO 56947007-29.240.10.302-2020
Aus enger Flowmanagement Perspektiv, dat ass et. Obwuel et nach vill ze diskutéieren an dësen Tanksteller - vu verschiddenen Architekturen bis L3-Astellungen - wäerte mir dat definitiv maachen, awer d'nächst Kéier.
Loosst eis elo de Flowmanagement am LAN vun der Digital Substation resuméieren.
Konklusioun
An der Digital Substation, trotz der Tatsaach datt vill Multicast Streams iwwerdroe ginn, ginn Standard Multicast Traffic Management Mechanismen (IGMP, PIM) tatsächlech net benotzt. Dëst ass wéinst der Tatsaach datt d'Endgeräter keng Multicast Protokoller ënnerstëtzen.
Gutt al VLANs gi benotzt fir Flux ze kontrolléieren. Zur selwechter Zäit gëtt d'Benotzung vu VLAN duerch reglementaresch Dokumentatioun geregelt, déi zimlech gutt entwéckelt Empfehlungen ubitt.
Nëtzlech Adressen:
.
Source: will.com