DigitÄlÄ apakÅ”stacija ir tendence enerÄ£Ätikas nozarÄ. Ja esat tuvu tÄmai, tad droÅ”i vien esat dzirdÄjuÅ”i, ka liels datu apjoms tiek pÄrraidÄ«ts multiraides straumju veidÄ. Bet vai jÅ«s zinÄt, kÄ pÄrvaldÄ«t Ŕīs multiraides straumes? KÄdi plÅ«smas pÄrvaldÄ«bas rÄ«ki tiek izmantoti? Ko iesaka normatÄ«vÄ dokumentÄcija?
Ikviens, kuram ir interese izprast Å”o tÄmu, laipni aicinÄts uz kaÄ·i!
KÄ dati tiek pÄrsÅ«tÄ«ti tÄ«klÄ un kÄpÄc pÄrvaldÄ«t multiraides straumes?
Pirms pÄriet tieÅ”i uz DigitÄlo apakÅ”staciju un LAN izveides niansÄm, piedÄvÄju Ä«su izglÄ«tojoÅ”u programmu par datu pÄrraides veidiem un datu pÄrraides protokoliem darbam ar multiraides straumÄm. IzglÄ«tÄ«bas programmu paslÄpÄm zem spoilera.
Datu pÄrsÅ«tÄ«Å”anas veidi
LAN trafika veidi
Ir Äetri datu pÄrsÅ«tÄ«Å”anas veidi:
- RaidÄ«jums ā apraide.
- Unicast ā ziÅojumapmaiÅa starp divÄm ierÄ«cÄm.
- Multiraide ā ziÅojumu sÅ«tÄ«Å”ana noteiktai ierÄ«Äu grupai.
- Unknown Unicast ā apraide ar mÄrÄ·i atrast vienu ierÄ«ci.
Lai kartes nesajauktu, Ä«si parunÄsim par pÄrÄjiem trÄ«s datu pÄrraides veidiem, pirms pÄriet uz multiraidi.
PirmkÄrt, atcerÄsimies, ka LAN ietvaros adresÄÅ”ana starp ierÄ«cÄm tiek veikta, pamatojoties uz MAC adresÄm. Visiem pÄrsÅ«tÄ«tajiem ziÅojumiem ir SRC MAC un DST MAC lauki.
SRC MAC ā avots MAC ā sÅ«tÄ«tÄja MAC adrese.
DST MAC ā galamÄrÄ·a MAC ā saÅÄmÄja MAC adrese.
SlÄdzis pÄrraida ziÅojumus, pamatojoties uz Å”iem laukiem. Tas atrod DST MAC, atrod to savÄ MAC adreÅ”u tabulÄ un nosÅ«ta ziÅojumu uz tabulÄ norÄdÄ«to portu. ViÅÅ” arÄ« skatÄs SRC MAC. Ja tabulÄ Å”Ädas MAC adreses nav, tad tiek pievienots jauns pÄris āMAC adrese ā portsā.
Tagad parunÄsim sÄ«kÄk par datu pÄrsÅ«tÄ«Å”anas veidiem.
Unicast
Unicast ir adreÅ”u pÄrsÅ«tÄ«Å”ana ziÅojumu starp divÄm ierÄ«cÄm. BÅ«tÄ«bÄ tÄ ir datu pÄrsÅ«tÄ«Å”ana no punkta uz punktu. Citiem vÄrdiem sakot, divas ierÄ«ces vienmÄr izmanto Unicast, lai sazinÄtos viena ar otru.
Unicast satiksmes pÄrraide
PÄrraidÄ«t
Apraide ir apraides ziÅojums. Tie. apraide, kad viena ierÄ«ce nosÅ«ta ziÅojumu visÄm pÄrÄjÄm tÄ«kla ierÄ«cÄm.
Lai nosÅ«tÄ«tu apraides ziÅojumu, sÅ«tÄ«tÄjs norÄda DST MAC adresi FF:FF:FF:FF:FF:FF.
Apraides satiksmes pÄrraide
NezinÄms Unicast
Unknown Unicast, no pirmÄ acu uzmetiena, ir ļoti lÄ«dzÄ«gs Broadcast. Bet starp tiem ir atŔķirÄ«ba - ziÅa tiek nosÅ«tÄ«ta visiem tÄ«kla dalÄ«bniekiem, bet ir paredzÄta tikai vienai ierÄ«cei. Tas ir kÄ ziÅa tirdzniecÄ«bas centrÄ, kurÄ tiek lÅ«gts novietot automaŔīnu no jauna. Ikviens dzirdÄs Å”o ziÅojumu, bet tikai viens atbildÄs.
Kad slÄdzis saÅem rÄmi un nevar atrast MAC adreÅ”u tabulÄ no tÄ galamÄrÄ·a MAC, tas vienkÄrÅ”i pÄrraida Å”o ziÅojumu uz visiem portiem, izÅemot to, no kura tas ir saÅÄmis. Uz Å”Ädu vÄstuli atbildÄs tikai viena ierÄ«ce.
NezinÄmas Unicast trafika pÄrraide
Multicast
Multiraide ir ziÅojuma nosÅ«tÄ«Å”ana ierÄ«Äu grupai, kas āvÄlasā saÅemt Å”os datus. Tas ir ļoti lÄ«dzÄ«gs vebinÄram. Tas tiek pÄrraidÄ«ts visÄ internetÄ, taÄu tam pieslÄdzas tikai tie cilvÄki, kurus interesÄ Å”Ä« tÄma.
Å o datu pÄrsÅ«tÄ«Å”anas modeli sauc par āIzdevÄjs ā abonentsā. Ir viens IzdevÄjs, kas sÅ«ta datus, un Abonenti, kuri vÄlas saÅemt Å”os datus, tos abonÄ.
Izmantojot multiraides apraidi, ziÅojums tiek nosÅ«tÄ«ts no reÄlas ierÄ«ces. Avota MAC kadrÄ ir sÅ«tÄ«tÄja MAC. Bet galamÄrÄ·a MAC ir virtuÄla adrese.
IerÄ«cei ir jÄpievienojas grupai, lai no tÄs saÅemtu datus. SlÄdzis novirza informÄcijas plÅ«smas starp ierÄ«cÄm - tas atceras, no kuriem portiem tiek pÄrraidÄ«ti dati, un zina, uz kuriem portiem Å”ie dati jÄnosÅ«ta.
Multicast trafika pÄrraide
SvarÄ«gi ir tas, ka IP adreses bieži tiek izmantotas kÄ virtuÄlÄs grupas, taÄu kopÅ”... TÄ kÄ Å”is raksts ir par enerÄ£iju, mÄs runÄsim par MAC adresÄm. IEC 61850 protokolu saimÄ, ko izmanto digitÄlajai apakÅ”stacijai, sadalÄ«jums grupÄs ir balstÄ«ts uz MAC adresÄm.
ÄŖsa izglÄ«tojoÅ”a programma par MAC adresi
MAC adrese ir 48 bitu vÄrtÄ«ba, kas unikÄli identificÄ ierÄ«ci. Tas ir sadalÄ«ts 6 oktetos. Pirmie trÄ«s okteti satur ražotÄja informÄciju. Oktetus 4, 5 un 6 ir pieŔķīris ražotÄjs, un tie ir ierÄ«ces numurs.
MAC adreses struktūra
PirmajÄ oktetÄ astotais bits nosaka, vai ziÅojums ir unicast vai multicast. Ja astotais bits ir 0, tad Ŕī MAC adrese ir reÄlÄs fiziskÄs ierÄ«ces adrese.
Un, ja astotais bits ir 1, tad Ŕī MAC adrese ir virtuÄla. Tas ir, Ŕī MAC adrese nepieder reÄlai fiziskai ierÄ«cei, bet gan virtuÄlai grupai.
VirtuÄlo komandu var salÄ«dzinÄt ar apraides torni. Radio kompÄnija pÄrraida kÄdu mÅ«ziku uz Å”o torni, un tie, kas vÄlas to klausÄ«ties, noskaÅo savus uztvÄrÄjus vÄlamajÄ frekvencÄ.
TÄpat, piemÄram, IP videokamera nosÅ«ta datus uz virtuÄlo grupu, un tÄs ierÄ«ces, kuras vÄlas saÅemt Å”os datus, pieslÄdzas Å”ai grupai.
MAC adreses pirmÄ okteta astotais bits
Ja slÄdzÄ« nav iespÄjots multiraides atbalsts, tas uztvers multiraides straumi kÄ apraidi. AttiecÄ«gi, ja Å”Ädu plÅ«smu ir daudz, mÄs ļoti Ätri aizsÄrÄsim tÄ«klu ar ājunkā trafiku.
KÄda ir multiraides bÅ«tÄ«ba?
Multiraides galvenÄ ideja ir tÄda, ka no ierÄ«ces tiek nosÅ«tÄ«ta tikai viena trafika kopija. SlÄdzis nosaka, kuros portos ir ieslÄgti abonenti, un pÄrsÅ«ta datus no sÅ«tÄ«tÄja uz tiem. TÄdÄjÄdi multiraide ļauj ievÄrojami samazinÄt tÄ«klÄ pÄrsÅ«tÄ«to datu apjomu.
KÄ tas darbojas reÄlÄ LAN?
Skaidrs, ka nepietiek vienkÄrÅ”i nosÅ«tÄ«t vienu trafika kopiju uz kÄdu MAC adresi, kuras pirmÄ okteta astotais bits ir 1. Abonentiem ir jÄspÄj pieslÄgties Å”ai grupai. Un slÄdžiem ir jÄsaprot, no kuriem portiem nÄk dati un uz kuriem portiem tie ir jÄpÄrraida. Tikai tad multiraide ļaus optimizÄt tÄ«klus un pÄrvaldÄ«t plÅ«smas.
Lai ieviestu Å”o funkcionalitÄti, ir multiraides protokoli. VisbiežÄk:
- IGMP.
- PIM.
Å ajÄ rakstÄ mÄs tangenciÄli runÄsim par Å”o protokolu vispÄrÄjo darbÄ«bas principu.
IGMP
SlÄdzis ar iespÄjotu IGMP atceras, kurÄ portÄ pienÄk multiraides straume. Lai pievienotos grupai, abonentiem ir jÄnosÅ«ta IMGP pievienoÅ”anÄs ziÅojums. SlÄdzis pakÄrtoto saskarÅu sarakstam pievieno portu, no kura nÄca IGMP Join, un tur sÄk pÄrsÅ«tÄ«t multiraides straumi. SlÄdzis nepÄrtraukti sÅ«ta IGMP Query ziÅojumus uz pakÄrtotajiem portiem, lai pÄrbaudÄ«tu, vai ir jÄturpina datu pÄrsÅ«tÄ«Å”ana. Ja IGMP Leave ziÅojums tika saÅemts no porta vai uz IGMP vaicÄjuma ziÅojumu nav atbildes, apraide uz to tiek apturÄta.
PIM
PIM protokolam ir divas ievieŔanas:
- PIM DM.
- PIM SM.
PIM DM protokols darbojas pretÄji IGMP. SlÄdzis sÄkotnÄji nosÅ«ta multiraides straumi kÄ apraidi uz visiem portiem, izÅemot to, no kura tÄ tika saÅemta. PÄc tam tas atspÄjo plÅ«smu tajos portos, no kuriem nÄca ziÅojumi, ka tas nav vajadzÄ«gs.
PIM SM darbojas tuvu IGMP.
Ä»oti rupji rezumÄjot vispÄrÄjo multiraides darbÄ«bas principu - Publisher nosÅ«ta multiraides straumi uz konkrÄtu MAC grupu, abonenti sÅ«ta pieprasÄ«jumus pievienoties Å”ai grupai, slÄdži pÄrvalda Ŕīs straumes.
KÄpÄc mÄs tik virspusÄji aplÅ«kojÄm multiraidi? ParunÄsim par digitÄlÄs apakÅ”stacijas LAN specifiku, lai to saprastu.
Kas ir digitÄlÄ apakÅ”stacija un kÄpÄc tur ir nepiecieÅ”ama multiraide?
Pirms runÄt par digitÄlÄs apakÅ”stacijas LAN, jums ir jÄsaprot, kas ir digitÄlÄ apakÅ”stacija. PÄc tam atbildiet uz jautÄjumiem:
- Kas ir iesaistÄ«ts datu pÄrsÅ«tÄ«Å”anÄ?
- KÄdi dati tiek pÄrsÅ«tÄ«ti uz LAN?
- KÄda ir tipiskÄ LAN arhitektÅ«ra?
Un pÄc tam apspriediet multiraidi...
Kas ir digitÄlÄ apakÅ”stacija?
DigitÄlÄ apakÅ”stacija ir apakÅ”stacija, kurÄ visÄm sistÄmÄm ir ļoti augsts automatizÄcijas lÄ«menis. Visas Å”Ädas apakÅ”stacijas sekundÄrÄs un primÄrÄs iekÄrtas ir vÄrstas uz digitÄlo datu pÄrraidi. Datu apmaiÅa tiek veidota saskaÅÄ ar pÄrraides protokoliem, kas aprakstÄ«ti IEC 61850 standartÄ.
AttiecÄ«gi visi dati tiek pÄrsÅ«tÄ«ti digitÄli Å”eit:
- MÄrÄ«jumi.
- Diagnostikas informÄcija.
- Vadības komandas.
Å Ä« tendence ir guvusi lielu attÄ«stÄ«bu Krievijas enerÄ£Ätikas sektorÄ, un tagad tÄ tiek Ä«stenota visur. 2019. un 2020. gadÄ parÄdÄ«jÄs daudz normatÄ«vo dokumentu, kas regulÄ DigitÄlÄs apakÅ”stacijas izveidi visos attÄ«stÄ«bas posmos. PiemÄram, STO 34.01-21-004-2019 PJSC "Rosseti" definÄ Å”Ädu centrÄlÄs degvielas uzpildes stacijas definÄ«ciju un kritÄrijus:
Definīcija:
DigitÄlÄ apakÅ”stacija ir automatizÄta apakÅ”stacija, kas aprÄ«kota ar digitÄlÄm informÄcijas un vadÄ«bas sistÄmÄm, kas mijiedarbojas vienÄ laika režīmÄ un darbojas bez pastÄvÄ«ga dežūrpersonÄla klÄtbÅ«tnes.
KritÄriji:
- normÄlai darbÄ«bai nepiecieÅ”amo iekÄrtu un sistÄmu parametru un darbÄ«bas režīmu attÄlinÄta novÄroÅ”ana bez pastÄvÄ«gas dežurÄjoÅ”Ä un apkopes apkalpojoÅ”Ä personÄla klÄtbÅ«tnes;
- aprÄ«kojuma un sistÄmu televadÄ«bas nodroÅ”inÄÅ”ana apakÅ”stacijas darbÄ«bas nodroÅ”inÄÅ”anai bez pastÄvÄ«gas dežurÄjoÅ”Ä un apkopes personÄla klÄtbÅ«tnes;
- augsts iekÄrtu un sistÄmu vadÄ«bas automatizÄcijas lÄ«menis, izmantojot inteliÄ£entas vadÄ«bas sistÄmas iekÄrtu un sistÄmu darbÄ«bas režīmiem;
- visu tehnoloÄ£isko procesu tÄlvadÄ«ba vienÄ laika režīmÄ;
- digitÄla datu apmaiÅa starp visÄm tehnoloÄ£iskajÄm sistÄmÄm vienÄ formÄtÄ;
- integrÄcija elektrotÄ«klÄ un uzÅÄmuma vadÄ«bas sistÄmÄ, kÄ arÄ« digitÄlÄs mijiedarbÄ«bas nodroÅ”inÄÅ”ana ar attiecÄ«gÄm infrastruktÅ«ras organizÄcijÄm (ar saistÄ«tajÄm iekÄrtÄm);
- funkcionÄlÄ un informÄcijas droŔība tehnoloÄ£isko procesu digitalizÄcijas laikÄ;
- nepÄrtraukta galveno tehnoloÄ£isko iekÄrtu un sistÄmu stÄvokļa uzraudzÄ«ba tieÅ”saistÄ ar nepiecieÅ”amÄ digitÄlo datu apjoma, vadÄmo parametru un signÄlu pÄrraidi.
Kas ir iesaistÄ«ts datu pÄrsÅ«tÄ«Å”anÄ?
DigitÄlÄ apakÅ”stacija ietver Å”Ädas sistÄmas:
- Releju aizsardzÄ«bas sistÄmas. Releja aizsardzÄ«ba praktiski ir digitÄlÄs apakÅ”stacijas āsirdsā. Releja aizsardzÄ«bas spailes Åem strÄvas un sprieguma vÄrtÄ«bas no mÄrÄ«Å”anas sistÄmÄm. Pamatojoties uz Å”iem datiem, terminÄļi izstrÄdÄ iekÅ”ÄjÄs aizsardzÄ«bas loÄ£iku. TerminÄļi sazinÄs savÄ starpÄ, lai pÄrraidÄ«tu informÄciju par aktivizÄtajÄm aizsardzÄ«bÄm, komutÄcijas ierÄ«Äu pozÄ«cijÄm utt. TerminÄļi arÄ« nosÅ«ta informÄciju par notikuÅ”ajiem notikumiem ICS serverim. KopumÄ var izdalÄ«t vairÄkus komunikÄcijas veidus:
āøHorizontÄlais savienojums - komunikÄcija starp terminÄļiem.
āøVertikÄls savienojums ā komunikÄcija ar automatizÄtÄs procesu vadÄ«bas sistÄmas serveri.
āøMÄrÄ«jumi ā komunikÄcija ar mÄrierÄ«cÄm.
- KomerciÄlÄs elektroenerÄ£ijas uzskaites sistÄmas.TurÄ«bas uzskaites sistÄmas sazinÄs tikai ar mÄrierÄ«cÄm.
- NosÅ«tÄ«Å”anas kontroles sistÄmas.DaļÄji dati jÄnosÅ«ta no automatizÄtÄs procesu vadÄ«bas sistÄmas servera un no komercuzskaites servera uz vadÄ«bas centru.
Å is ir ļoti vienkÄrÅ”ots sistÄmu saraksts, kas apmainÄs ar datiem kÄ daļa no digitÄlÄs apakÅ”stacijas. Ja jÅ«s interesÄ iedziļinÄties Å”ajÄ tÄmÄ, rakstiet komentÄros.
Par to pastÄstÄ«sim atseviŔķi š
KÄdi dati tiek pÄrsÅ«tÄ«ti uz LAN?
Lai apvienotu aprakstÄ«tÄs sistÄmas savÄ starpÄ un organizÄtu horizontÄlo un vertikÄlo komunikÄciju, kÄ arÄ« mÄrÄ«jumu nodoÅ”anu, tiek organizÄti autobusi. PagaidÄm vienosimies, ka katra kopne ir tikai atseviŔķs LAN uz industriÄlajiem Ethernet slÄdžiem.
ElektroenerÄ£ijas iekÄrtas blokshÄma saskaÅÄ ar IEC 61850
BlokshÄma parÄda riepas:
- Uzraudzība/kontrole.
- Releja aizsardzÄ«bas signÄlu pÄrraide.
- MomentÄno spriegumu un strÄvu pÄrraide.
AizsardzÄ«bas releju terminÄļi piedalÄs gan horizontÄlajÄ, gan vertikÄlajÄ komunikÄcijÄ un izmanto arÄ« mÄrÄ«jumus, tÄpÄc tie ir savienoti ar visÄm kopnÄm.
Izmantojot kopni āReleja aizsardzÄ«bas signÄlu pÄrraideā, terminÄļi pÄrsÅ«ta informÄciju savÄ starpÄ. Tie. Å”eit tiek Ä«stenots horizontÄlais savienojums.
MÄrÄ«jumu pÄrraide tiek Ä«stenota, izmantojot kopni āSpriegumu un strÄvu momentÄno vÄrtÄ«bu pÄrraideā. Å ai kopnei ir pievienotas mÄrierÄ«ces - strÄvas un sprieguma transformatori, kÄ arÄ« releju aizsardzÄ«bas spailes.
TÄpat ASKUE serveris ir savienots ar kopni āSpriegumu un strÄvu momentÄno vÄrtÄ«bu pÄrraideā, kas arÄ« veic mÄrÄ«jumus uzskaitei.
Un āMonitoring/Controlā kopne kalpo vertikÄlai komunikÄcijai. Tie. caur to terminÄļi nosÅ«ta dažÄdus notikumus uz ICS serveri, serveris arÄ« nosÅ«ta terminÄļiem vadÄ«bas komandas.
No automatizÄtÄs procesu vadÄ«bas sistÄmas servera dati tiek nosÅ«tÄ«ti uz vadÄ«bas centru.
KÄda ir tipiskÄ LAN arhitektÅ«ra?
PÄriesim no abstraktas un diezgan ierastas strukturÄlÄs diagrammas uz ikdieniŔķÄkÄm un reÄlÄkÄm lietÄm.
ZemÄk redzamÄ diagramma parÄda diezgan standarta LAN arhitektÅ«ru digitÄlajai apakÅ”stacijai.
DigitÄlÄs apakÅ”stacijas arhitektÅ«ra
6 kV vai 35 kV apakÅ”stacijÄs tÄ«kls bÅ«s vienkÄrÅ”Äks, bet, ja runÄjam par 110 kV, 220 kV un augstÄkas apakÅ”stacijÄm, kÄ arÄ« elektrostaciju LAN, tad arhitektÅ«ra atbildÄ«s parÄdÄ«tajai.
ArhitektÅ«ra ir sadalÄ«ta trÄ«s lÄ«meÅos:
- Stacijas/apakŔstacijas līmenis.
- Pievienojieties līmenim.
- Procesa līmenis.
Stacijas/apakŔstacijas līmenis ietver darbstacijas un serverus.
Pievienojieties lÄ«menim ietver visas tehnoloÄ£iskÄs iekÄrtas.
Procesa lÄ«menis ietver mÄrÄ«Å”anas aprÄ«kojumu.
Ir arÄ« divi autobusi lÄ«meÅu apvienoÅ”anai:
- Stacijas/apakŔstacijas autobuss.
- Procesu kopne.
Stacijas/apakÅ”stacijas kopne apvieno kopnes āMonitoring/Controlā un āRelay Protection Signal Transmissionā kopnes funkcijas. Un procesa kopne veic kopnes āMomentÄno sprieguma un strÄvas vÄrtÄ«bu pÄrraideā funkcijas.
Multiraides pÄrraides iezÄ«mes digitÄlajÄ apakÅ”stacijÄ
KÄdi dati tiek pÄrsÅ«tÄ«ti, izmantojot multiraidi?
HorizontÄlÄ komunikÄcija un mÄrÄ«jumu pÄrraide DigitÄlÄs apakÅ”stacijas ietvaros tiek veikta, izmantojot arhitektÅ«ru Publisher-Subscriber. Tie. Releja aizsardzÄ«bas terminÄļi izmanto multiraides straumes, lai apmainÄ«tos ar ziÅojumiem savÄ starpÄ, un mÄrÄ«jumi tiek pÄrraidÄ«ti arÄ«, izmantojot multiraidi.
Pirms digitÄlÄs apakÅ”stacijas enerÄ£Ätikas sektorÄ horizontÄlÄ komunikÄcija tika Ä«stenota, izmantojot punktu-punktu sakarus starp terminÄļiem. KÄ interfeiss tika izmantots vara vai optiskais kabelis. Dati tika pÄrsÅ«tÄ«ti, izmantojot patentÄtus protokolus.
Å im savienojumam tika izvirzÄ«tas ļoti augstas prasÄ«bas, jo Å”ie kanÄli pÄrraidÄ«ja aizsardzÄ«bas aktivizÄÅ”anas signÄlus, komutÄcijas ierÄ«Äu novietojumu utt. No Ŕīs informÄcijas bija atkarÄ«gs terminÄļu darbÄ«bas bloÄ·ÄÅ”anas algoritms.
Ja dati tiek pÄrraidÄ«ti lÄni vai netiek garantÄti, pastÄv liela varbÅ«tÄ«ba, ka kÄds no terminÄliem nesaÅems aktuÄlo informÄciju par paÅ”reizÄjo situÄciju un var nosÅ«tÄ«t signÄlu, lai izslÄgtu vai ieslÄgtu komutÄcijas ierÄ«ci, kad, piemÄram, , pie tÄ tiek veikts kÄds darbs. Vai arÄ« slÄdža kļūme nedarbosies laikÄ, un Ä«ssavienojums izplatÄ«sies uz pÄrÄjo elektrisko Ä·Ädi. Tas viss ir pilns ar lieliem finansiÄliem zaudÄjumiem un draudiem cilvÄku dzÄ«vÄ«bai.
TÄpÄc dati bija jÄpÄrsÅ«ta:
- Uzticams.
- GarantÄts.
- Ätri.
Tagad punkta-punkta sakaru vietÄ tiek izmantota stacijas/apakÅ”stacijas kopne, t.i. LAN. Un dati tiek pÄrsÅ«tÄ«ti, izmantojot GOOSE protokolu, kas aprakstÄ«ts IEC 61850 standartÄ (precÄ«zÄk, IEC 61850-8-1).
GOOSE ir saÄ«sinÄjums no General Object Oriented Substation Event, taÄu Ŕī dekodÄÅ”ana vairs nav Ä«paÅ”i svarÄ«ga un tai nav nekÄdas semantiskas slodzes.
Å Ä« protokola ietvaros releja aizsardzÄ«bas terminÄļi savÄ starpÄ apmainÄs ar GOOSE ziÅojumiem.
PÄreja no punkta uz punktu komunikÄcijas uz LAN nemainÄ«ja pieeju. Dati joprojÄm ir jÄpÄrsÅ«ta uzticami, droÅ”i un Ätri. TÄpÄc GOOSE ziÅojumos tiek izmantots nedaudz neparasts datu pÄrraides mehÄnisms. VairÄk par viÅu vÄlÄk.
MÄrÄ«jumi, kÄ mÄs jau apspriedÄm, tiek pÄrraidÄ«ti arÄ«, izmantojot multiraides straumes. DSP terminoloÄ£ijÄ Å”Ä«s straumes sauc par SV straumÄm (Sampled Value).
SV straumes ir ziÅojumi, kas satur noteiktu datu kopu un tiek nepÄrtraukti pÄrraidÄ«ti noteiktÄ laika posmÄ. Katrs ziÅojums satur mÄrÄ«jumu noteiktÄ laika brÄ«dÄ«. MÄrÄ«jumus veic noteiktÄ frekvencÄ ā paraugu ÅemÅ”anas frekvencÄ.
IztverÅ”anas frekvence ir nepÄrtraukta signÄla paraugu ÅemÅ”anas frekvence, kad to Åem paraugu.
IztverÅ”anas Ätrums 80 paraugi sekundÄ
SV straumju sastÄvs ir aprakstÄ«ts IEC61850-9-2 LE.
SV plÅ«smas tiek pÄrraidÄ«tas, izmantojot procesa kopni.
Procesu kopne ir sakaru tÄ«kls, kas nodroÅ”ina datu apmaiÅu starp mÄrierÄ«cÄm un savienojuma lÄ«meÅa ierÄ«cÄm. Datu apmaiÅas noteikumi (momentÄnÄs strÄvas un sprieguma vÄrtÄ«bas) ir aprakstÄ«ti IEC 61850-9-2 standartÄ (Å”obrÄ«d tiek izmantots IEC 61850-9-2 LE profils).
SV straumes, piemÄram, GOOSE ziÅojumi, ir jÄpÄrraida Ätri. Ja mÄrÄ«jumi tiek pÄrraidÄ«ti lÄni, spailes var nesaÅemt strÄvu vai spriegumu, kas nepiecieÅ”ams, lai iedarbinÄtu aizsardzÄ«bu, un Ä«ssavienojums pÄc tam izplatÄ«sies uz lielu daļu elektrotÄ«kla un radÄ«s lielus bojÄjumus.
KÄpÄc ir nepiecieÅ”ama multiraide?
KÄ minÄts iepriekÅ”, lai segtu horizontÄlÄs komunikÄcijas datu pÄrraides prasÄ«bas, GOOSE tiek pÄrraidÄ«ti nedaudz neparasti.
PirmkÄrt, tie tiek pÄrraidÄ«ti datu posma lÄ«menÄ«, un tiem ir savs Äterisps ā 0x88b8. Tas nodroÅ”ina augstu datu pÄrraides Ätrumu.
Tagad ir jÄslÄdz garantijas un uzticamÄ«bas prasÄ«bas.
AcÄ«mredzot, lai pÄrliecinÄtos, ir jÄsaprot, vai ziÅojums ir piegÄdÄts, taÄu mÄs nevaram organizÄt saÅemÅ”anas apstiprinÄjumu nosÅ«tÄ«Å”anu, kÄ tas, piemÄram, tiek darÄ«ts TCP. Tas ievÄrojami samazinÄs datu pÄrraides Ätrumu.
TÄpÄc GOOSE pÄrsÅ«tÄ«Å”anai tiek izmantota izdevÄja-abonenta arhitektÅ«ra.
IzdevÄja-abonenta arhitektÅ«ra
IerÄ«ce nosÅ«ta GOOSE ziÅojumu uz autobusu, un abonenti saÅem ziÅojumu. TurklÄt ziÅojums tiek nosÅ«tÄ«ts ar nemainÄ«gu laiku T0. Ja notiek kÄds notikums, tiek Ä£enerÄts jauns ziÅojums neatkarÄ«gi no tÄ, vai iepriekÅ”Äjais periods T0 ir beidzies vai nÄ. NÄkamais ziÅojums ar jauniem datiem tiek Ä£enerÄts pÄc ļoti Ä«sa laika perioda, tad pÄc nedaudz ilgÄka laika posma utt. RezultÄtÄ laiks palielinÄs lÄ«dz T0.
GOOSE ziÅojumu pÄrsÅ«tÄ«Å”anas princips
Abonents zina, no kÄ tas saÅem ziÅojumus, un, ja pÄc laika T0 nav saÅÄmis ziÅu no kÄda, tas Ä£enerÄ kļūdas ziÅojumu.
SV straumes tiek pÄrraidÄ«tas arÄ« datu posma lÄ«menÄ«, tÄm ir savs Ethertype - 0x88BA, un tÄs tiek pÄrraidÄ«tas saskaÅÄ ar modeli āIzdevÄjs ā Abonentsā.
Multiraides pÄrraides nianses digitÄlajÄ apakÅ”stacijÄ
Bet āenerÄ£ijasā multiraidei ir savas nianses.
1. piezÄ«me. GOOSE un SV ir definÄtas savas multiraides grupas
āEnerÄ£ijasā multiraidei tiek izmantotas savas sadales grupas.
TelekomunikÄcijÄ multiraides izplatÄ«Å”anai tiek izmantots diapazons 224.0.0.0/4 (ar retiem izÅÄmumiem ir rezervÄtas adreses). TaÄu pats IEC 61850 standarts un PJSC FGC korporatÄ«vais profils IEC 61850 nosaka savus multiraides izplatÄ«Å”anas diapazonus.
SV straumÄm: no 01-0C-CD-04-00-00 lÄ«dz 01-0C-CD-04-FF-FF.
GOOSE ziÅojumiem: no 01-0C-CD-04-00-00 lÄ«dz 01-0C-CD-04-FF-FF.
2. punkts. TerminÄļi neizmanto multiraides protokolus
OtrÄ nianse ir daudz bÅ«tiskÄka - releja aizsardzÄ«bas terminÄļi neatbalsta IGMP vai PIM. Tad kÄ viÅi strÄdÄ ar multiraidi? ViÅi vienkÄrÅ”i gaida, kad ostai tiks nosÅ«tÄ«ta nepiecieÅ”amÄ informÄcija. Tie. ja viÅi zina, ka ir abonÄti uz noteiktu MAC adresi, viÅi pieÅem visus ienÄkoÅ”os kadrus, bet apstrÄdÄ tikai nepiecieÅ”amos. PÄrÄjie tiek vienkÄrÅ”i izmesti.
Citiem vÄrdiem sakot, visas cerÄ«bas balstÄs uz slÄdžiem. Bet kÄ darbosies IGMP vai PIM, ja terminÄļi nesÅ«ta Join ziÅojumus? Atbilde ir vienkÄrÅ”a - nekÄdÄ gadÄ«jumÄ.
Un SV straumes ir diezgan smagi dati. Viena straume sver aptuveni 5 Mbit/s. Un, ja viss paliek kÄ ir, izrÄdÄs, ka katra straume tiks pÄrraidÄ«ta. Citiem vÄrdiem sakot, vienÄ 20 Mbit/s LAN mÄs piesaistÄ«sim tikai 100 straumes. Un SV plÅ«smu skaits lielÄ apakÅ”stacijÄ mÄrÄms simtos.
KÄds tad ir risinÄjums?
VienkÄrÅ”i - izmantojiet vecos pÄrbaudÄ«tos VLAN.
TurklÄt IGMP digitÄlÄs apakÅ”stacijas LAN var izspÄlÄt nežÄlÄ«gu joku, un otrÄdi, nekas nedarbosies. Galu galÄ slÄdži nesÄks pÄrraidÄ«t straumes bez pieprasÄ«juma.
TÄpÄc mÄs varam izcelt vienkÄrÅ”u nodoÅ”anas ekspluatÄcijÄ noteikumu - āVai tÄ«kls nedarbojas? - AtspÄjot IGMP!
NormatÄ«vÄ bÄze
Bet varbÅ«t joprojÄm ir iespÄjams kaut kÄ organizÄt LAN digitÄlajai apakÅ”stacijai, pamatojoties uz multiraidi? MÄÄ£inÄsim tagad pievÄrsties normatÄ«vajai dokumentÄcijai par LAN. Jo Ä«paÅ”i es citÄÅ”u izvilkumus no Å”Ädiem STO:
- STO 34.01-21-004-2019 - DIGITÄLÄS ENERÄ¢IJAS CENTRS. PRASÄŖBAS DIGITÄLO APAKÅ STACIJU AR SPRIEGUMU 110-220 kV UN MOZGLU DIGITÄLO APAKÅ STACIJU AR SPRIEGUMU 35 kV TEHNOLOÄ¢ISKÄ PROJEKTÄÅ ANAI.
- STO 34.01-6-005-2019 ā ENERÄ¢IJAS OBJEKTU SLÄDŽI. VispÄrÄ«gÄs tehniskÄs prasÄ«bas.
- STO 56947007-29.240.10.302-2020 - Standarta tehniskÄs prasÄ«bas tehnoloÄ£isko LAN organizÄÅ”anai un izpildei apakÅ”stacijas UNEG procesu vadÄ«bas sistÄmÄ.
Vispirms paskatÄ«simies, ko Å”ajÄs degvielas uzpildes stacijÄs var atrast par multiraidi? Tas ir minÄts tikai jaunÄkajÄ PJSC FGC UES STO. LAN pieÅemÅ”anas testu laikÄ degvielas uzpildes stacija lÅ«dz pÄrbaudÄ«t, vai VLAN ir pareizi konfigurÄti un vai nav multiraides trafika slÄdžu portos, kas nav norÄdÄ«ti darba dokumentÄcijÄ.
Nu, degvielas uzpildes stacija arÄ« nosaka, ka apkalpojoÅ”ajam personÄlam ir jÄzina, kas ir multiraide.
Tas viss par multiraidi...
Tagad apskatÄ«sim, ko jÅ«s varat atrast Å”ajÄs degvielas uzpildes stacijÄs par VLAN.
Å eit visas trÄ«s degvielas uzpildes stacijas piekrÄ«t, ka slÄdžiem ir jÄatbalsta VLAN, kuru pamatÄ ir IEEE 802.1Q.
STO 34.01-21-004-2019 teikts, ka plÅ«smu kontrolei jÄizmanto VLAN, un ar VLAN palÄ«dzÄ«bu trafiku vajadzÄtu sadalÄ«t releju aizsardzÄ«bÄ, automatizÄtÄs procesu vadÄ«bas sistÄmÄs, AIIS KUE, videonovÄroÅ”anÄ, sakaros utt.
STO 56947007-29.240.10.302-2020, turklÄt projektÄÅ”anas laikÄ ir nepiecieÅ”ams arÄ« sagatavot VLAN izplatÄ«Å”anas karti. TajÄ paÅ”Ä laikÄ degvielas uzpildes stacija piedÄvÄ savus IP adreÅ”u un VLAN diapazonus DSP aprÄ«kojumam.
STO nodroÅ”ina arÄ« dažÄdu VLAN ieteicamo prioritÄÅ”u tabulu.
Ieteicamo VLAN prioritÄÅ”u tabula no STO 56947007-29.240.10.302-2020
No plÅ«smas pÄrvaldÄ«bas viedokļa tas ir viss. Lai gan Å”ajÄs degvielas uzpildes stacijÄs vÄl ir daudz ko apspriest - no dažÄdÄm arhitektÅ«rÄm lÄ«dz L3 iestatÄ«jumiem - mÄs to noteikti darÄ«sim, bet nÄkamreiz.
Tagad apkoposim plÅ«smas pÄrvaldÄ«bu digitÄlÄs apakÅ”stacijas LAN.
SecinÄjums
DigitÄlajÄ apakÅ”stacijÄ, neskatoties uz to, ka tiek pÄrraidÄ«ts daudz multiraides straumju, standarta multiraides trafika pÄrvaldÄ«bas mehÄnismi (IGMP, PIM) faktiski netiek izmantoti. Tas ir saistÄ«ts ar faktu, ka gala ierÄ«ces neatbalsta nevienu multiraides protokolu.
PlÅ«smu kontrolei tiek izmantoti vecie labie VLAN. TajÄ paÅ”Ä laikÄ VLAN izmantoÅ”anu regulÄ normatÄ«vÄ dokumentÄcija, kas piedÄvÄ diezgan labi izstrÄdÄtus ieteikumus.
Noderīgas saites:
.
Avots: www.habr.com