Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?

Digital Substation is een trend in de energiesector. Als u dicht bij het onderwerp zit, heeft u waarschijnlijk gehoord dat een grote hoeveelheid gegevens wordt verzonden in de vorm van multicast-streams. Maar weet u hoe u deze multicast-streams moet beheren? Welke tools voor stroombeheer worden gebruikt? Wat adviseert de regelgevingsdocumentatie?

Iedereen die geïnteresseerd is in het begrijpen van dit onderwerp is welkom bij de kat!

Hoe worden gegevens via het netwerk verzonden en waarom moeten multicast-streams worden beheerd?

Voordat ik rechtstreeks naar het digitale substation en de nuances van het bouwen van een LAN ga, bied ik een kort educatief programma aan over de soorten gegevensoverdracht en gegevensoverdrachtprotocollen voor het werken met multicast-streams. We hebben het educatieve programma verborgen onder een spoiler.

Typen gegevensoverdracht
Soorten verkeer op een LAN

Er zijn vier soorten gegevensoverdracht:

  • Uitzending – uitzending.
  • Unicast – berichtenuitwisseling tussen twee apparaten.
  • Multicast – berichten verzenden naar een specifieke groep apparaten.
  • Onbekende Unicast – uitzenden met als doel één apparaat te vinden.

Om de kaarten niet te verwarren, laten we het kort hebben over de andere drie soorten datatransmissie voordat we verder gaan met multicast.

Laten we allereerst niet vergeten dat binnen een LAN de adressering tussen apparaten gebeurt op basis van MAC-adressen. Elk verzonden bericht heeft SRC MAC- en DST MAC-velden.

SRC MAC – bron-MAC – MAC-adres van de afzender.

DST MAC – bestemmings-MAC – MAC-adres van de ontvanger.

De switch verzendt berichten op basis van deze velden. Het zoekt de DST MAC op, vindt deze in de MAC-adrestabel en stuurt een bericht naar de poort die in de tabel wordt vermeld. Hij kijkt ook naar SRC MAC. Als een dergelijk MAC-adres niet in de tabel voorkomt, wordt een nieuw “MAC-adres – poort”-paar toegevoegd.

Laten we nu meer in detail praten over de soorten gegevensoverdracht.

unicast

Unicast is de adresoverdracht van berichten tussen twee apparaten. In wezen is dit punt-tot-punt gegevensoverdracht. Met andere woorden: twee apparaten gebruiken altijd Unicast om met elkaar te communiceren.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Unicast-verkeersoverdracht

Uitzending

Broadcast is een uitgezonden bericht. Die. broadcasting, wanneer één apparaat een bericht verzendt naar alle andere apparaten in het netwerk.

Om een ​​broadcastbericht te verzenden, specificeert de afzender het DST MAC-adres FF:FF:FF:FF:FF:FF.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Broadcast-verkeersoverdracht

Onbekende Unicast

Onbekend Unicast lijkt op het eerste gezicht sterk op Broadcast. Maar er is een verschil tussen beide: het bericht wordt naar alle netwerkdeelnemers verzonden, maar is slechts voor één apparaat bedoeld. Het is als een bericht in een winkelcentrum waarin u wordt gevraagd uw auto opnieuw te parkeren. Iedereen zal dit bericht horen, maar slechts één zal reageren.

Wanneer de switch een frame ontvangt en de bestemmings-MAC ervan niet kan vinden in de MAC-adrestabel, zendt hij dit bericht eenvoudigweg uit naar alle poorten behalve degene waarvan hij het heeft ontvangen. Slechts één apparaat zal op zo’n mailing reageren.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Verzending van onbekend Unicast-verkeer

multicast

Multicast is het verzenden van een bericht naar een groep apparaten die deze gegevens “willen” ontvangen. Het lijkt erg op een webinar. Het wordt via internet uitgezonden, maar alleen mensen die in dit onderwerp geïnteresseerd zijn, maken er verbinding mee.

Dit model voor gegevensoverdracht wordt “Uitgever - Abonnee” genoemd. Er is één Uitgever die gegevens verstuurt en Abonnees die deze gegevens willen ontvangen, abonneren zich daarop.

Bij multicast-uitzendingen wordt het bericht verzonden vanaf een echt apparaat. De bron-MAC in het frame is de MAC van de afzender. Maar de bestemmings-MAC is een virtueel adres.

Het apparaat moet verbinding maken met de groep om er gegevens van te kunnen ontvangen. De switch stuurt informatiestromen tussen apparaten om: hij onthoudt vanaf welke poorten de gegevens worden verzonden en weet naar welke poorten deze gegevens moeten worden verzonden.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Transmissie van Multicast-verkeer

Een belangrijk punt is dat IP-adressen vaak als virtuele groepen worden gebruikt, maar sinds... Omdat dit artikel over energie gaat, zullen we het hebben over MAC-adressen. In de IEC 61850-protocolfamilie die wordt gebruikt voor het digitale substation, is de indeling in groepen gebaseerd op MAC-adressen

Een kort educatief programma over het MAC-adres

Het MAC-adres is een 48-bits waarde die een apparaat op unieke wijze identificeert. Het is verdeeld in 6 octetten. De eerste drie octetten bevatten informatie over de fabrikant. Octetten 4, 5 en 6 worden toegewezen door de fabrikant en zijn het apparaatnummer.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
MAC-adresstructuur

In het eerste octet bepaalt het achtste bit of het bericht unicast of multicast is. Als het achtste bit 0 is, is dit MAC-adres het adres van het echte fysieke apparaat.

En als het achtste bit 1 is, dan is dit MAC-adres virtueel. Dat wil zeggen dat dit MAC-adres niet bij een echt fysiek apparaat hoort, maar bij een virtuele groep.

Een virtueel team kun je vergelijken met een zendmast. Het radiobedrijf zendt wat muziek uit naar deze toren, en degenen die ernaar willen luisteren, stemmen hun ontvangers af op de gewenste frequentie.

Ook stuurt een IP-videocamera bijvoorbeeld gegevens naar een virtuele groep, en de apparaten die deze gegevens willen ontvangen, maken verbinding met deze groep.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Achtste bit van het eerste octet van het MAC-adres

Als multicast-ondersteuning niet is ingeschakeld op de switch, zal deze de multicast-stream als een uitzending waarnemen. Als er veel van dergelijke stromen zijn, zullen we het netwerk dus zeer snel verstoppen met ‘junk’-verkeer.

Wat is de essentie van multicast?

Het belangrijkste idee van multicast is dat er slechts één kopie van het verkeer vanaf het apparaat wordt verzonden. De switch bepaalt op welke poorten de abonnees zich bevinden en verzendt gegevens van de zender naar hen. Met multicast kunt u dus de gegevensoverdracht via het netwerk aanzienlijk verminderen.

Hoe werkt dit op een echt LAN?

Het is duidelijk dat het niet voldoende is om simpelweg één kopie van het verkeer naar een MAC-adres te sturen waarvan de achtste bit van het eerste octet 1 is. Abonnees moeten verbinding kunnen maken met deze groep. En switches moeten begrijpen uit welke poorten gegevens komen en naar welke poorten ze moeten worden verzonden. Alleen dan zal multicast het mogelijk maken om netwerken te optimaliseren en stromen te beheren.

Om deze functionaliteit te implementeren, zijn er multicast-protocollen. De meest voorkomende:

  • IGMP.
  • PIM.

In dit artikel zullen we tangentieel praten over het algemene werkingsprincipe van deze protocollen.

IGMP

Een IGMP-compatibele switch onthoudt op welke poort de multicast-stream arriveert. Abonnees moeten een IMGP Join-bericht sturen om lid te worden van de groep. De switch voegt de poort van waaruit IGMP Join kwam toe aan de lijst met downstream-interfaces en begint daar de multicast-stream te verzenden. De switch verzendt voortdurend IGMP Query-berichten naar downstream-poorten om te controleren of er gegevens moeten worden verzonden. Als er een IGMP Leave-bericht is ontvangen van een poort of als er geen reactie is op een IGMP Query-bericht, wordt het uitzenden ernaar gestopt.

PIM

Het PIM-protocol heeft twee implementaties:

  • PIM DM.
  • PIM SM.

Het PIM DM-protocol werkt in omgekeerde volgorde van IGMP. De switch verzendt de multicast-stream in eerste instantie als een uitzending naar alle poorten behalve degene waarvan deze is ontvangen. Vervolgens schakelt het de stroom uit op de poorten waarvandaan berichten kwamen dat dit niet nodig was.

PIM SM opereert dicht bij IGMP.

Om het algemene principe van multicast-werking heel grof samen te vatten: de uitgever stuurt een multicast-stream naar een specifieke MAC-groep, abonnees sturen verzoeken om verbinding te maken met deze groep, schakelaars beheren deze streams.

Waarom hebben we multicast zo oppervlakkig besproken? Laten we het hebben over de specifieke kenmerken van het Digital Substation LAN om dit te begrijpen.

Wat is een digitaal substation en waarom is daar multicast nodig?

Voordat u over het Digital Substation LAN praat, moet u begrijpen wat een Digital Substation is. Beantwoord daarna de vragen:

  • Wie is betrokken bij de gegevensoverdracht?
  • Welke gegevens worden naar het LAN overgedragen?
  • Wat is de typische LAN-architectuur?

En daarna multicast bespreken...

Wat is een digitaal onderstation?

Digital Substation is een substation waarin alle systemen een zeer hoog automatiseringsniveau kennen. Alle secundaire en primaire apparatuur van zo’n onderstation is gericht op digitale datatransmissie. De gegevensuitwisseling is opgebouwd in overeenstemming met de transmissieprotocollen beschreven in de IEC 61850-standaard.

Daarom worden hier alle gegevens digitaal verzonden:

  • Afmetingen.
  • Diagnostische informatie.
  • Besturingsopdrachten.

Deze trend heeft een geweldige ontwikkeling doorgemaakt in de Russische energiesector en wordt nu overal geïmplementeerd. In 2019 en 2020 verschenen er veel regelgevende documenten die de oprichting van een digitaal substation in alle ontwikkelingsfasen regelden. STO 34.01-21-004-2019 PJSC "Rosseti" definieert bijvoorbeeld de volgende definitie en criteria voor een centraal tankstation:

Definitie:

Digitaal onderstation is een geautomatiseerd onderstation uitgerust met digitale informatie- en controlesystemen die in één tijdsmodus samenwerken en werken zonder de aanwezigheid van permanent personeel.

criteria:

  • waarneembaarheid op afstand van de parameters en werkingsmodi van apparatuur en systemen die nodig zijn voor normale werking zonder de constante aanwezigheid van dienst- en onderhoudspersoneel;
  • het verschaffen van telecontrole van apparatuur en systemen voor het bedienen van onderstations zonder de constante aanwezigheid van bedieningspersoneel voor dienst en onderhoud;
  • hoog niveau van automatisering van apparatuur- en systeembeheer met behulp van intelligente besturingssystemen voor de werkingsmodi van apparatuur en systemen;
  • afstandsbediening van alle technologische processen in één tijdmodus;
  • digitale gegevensuitwisseling tussen alle technologische systemen in één formaat;
  • integratie in het elektriciteitsnetwerk en het bedrijfsbeheersysteem, en zorgen voor digitale interactie met relevante infrastructuurorganisaties (met bijbehorende faciliteiten);
  • functionele en informatiebeveiliging tijdens de digitalisering van technologische processen;
  • continue monitoring van de toestand van de belangrijkste technologische apparatuur en systemen online met de overdracht van de vereiste hoeveelheid digitale gegevens, gecontroleerde parameters en signalen.

Wie is betrokken bij de gegevensoverdracht?

Het Digitale Onderstation omvat de volgende systemen:

  • Beveiligingssystemen voor relais. Relaisbeveiliging is praktisch het ‘hart’ van het digitale substation. Relaisbeschermingsklemmen nemen stroom- en spanningswaarden over van meetsystemen. Op basis van deze gegevens bepalen de terminals de interne beveiligingslogica. De terminals communiceren met elkaar om informatie te verzenden over geactiveerde beveiligingen, de posities van schakelapparaten, enz. De terminals sturen ook informatie over gebeurtenissen naar de ICS-server. In totaal zijn er verschillende soorten communicatie te onderscheiden:
    Horizontale verbinding – communicatie tussen terminals.
    Verticale verbinding – communicatie met de server van het geautomatiseerde procesbesturingssysteem.
    Metingen – communicatie met meetapparatuur.

  • Commerciële elektriciteitsmeetsystemen.Custody-meetsystemen communiceren alleen met meetapparatuur.

  • Controlesystemen voor verzending.Gedeeltelijke gegevens moeten worden verzonden vanaf de server van het geautomatiseerde procesbesturingssysteem en vanaf de commerciële boekhoudserver naar het controlecentrum.

Dit is een zeer vereenvoudigde lijst met systemen die gegevens uitwisselen als onderdeel van een digitaal onderstation. Als je geïnteresseerd bent om dieper op dit onderwerp in te gaan, schrijf dan in de reacties.
Wij vertellen je hier apart over 😉

Welke gegevens worden naar het LAN overgedragen?

Om de beschreven systemen met elkaar te combineren en de horizontale en verticale communicatie te organiseren, evenals de overdracht van metingen, worden er bussen georganiseerd. Laten we het er voorlopig over eens zijn dat elke bus slechts een afzonderlijk LAN is op industriële Ethernet-switches.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Blokschema van een elektriciteitsvoorziening volgens IEC 61850

Het blokschema toont de banden:

  • Toezicht/controle.
  • Overdracht van relaisbeveiligingssignalen.
  • Overdracht van momentane spanningen en stromen.

Beveiligingsrelaisterminals nemen deel aan zowel horizontale als verticale communicatie en maken ook gebruik van metingen, zodat ze op alle bussen zijn aangesloten.

Via de bus ‘Transmissie van relaisbeveiligingssignalen’ verzenden de terminals onderling informatie. Die. hier wordt een horizontale verbinding gerealiseerd.

De overdracht van metingen wordt geïmplementeerd via de bus "Overdracht van momentane waarden van spanningen en stromen". Op deze bus zijn meetapparatuur aangesloten - stroom- en spanningstransformatoren, evenals relaisbeschermingsklemmen.

Ook is de ASKUE-server verbonden met de bus "Transmissie van momentane waarden van spanningen en stromen", die ook metingen uitvoert voor de boekhouding.

En de “Monitoring/Control”-bus dient voor verticale communicatie. Die. hierdoor sturen de terminals verschillende gebeurtenissen naar de ICS-server, en de server stuurt ook besturingsopdrachten naar de terminals.

Vanaf de geautomatiseerde procesbesturingssysteemserver worden gegevens naar het controlecentrum gestuurd.

Wat is de typische LAN-architectuur?

Laten we verder gaan van een abstract en nogal conventioneel structureel diagram naar meer alledaagse en echte dingen.

Het onderstaande diagram toont een vrij standaard LAN-architectuur voor een digitaal substation.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Digitale onderstationarchitectuur

Bij 6 kV- of 35 kV-substations zal het netwerk eenvoudiger zijn, maar als we het hebben over substations van 110 kV, 220 kV en hoger, evenals het LAN van elektriciteitscentrales, dan komt de architectuur overeen met de weergegeven architectuur.

De architectuur is verdeeld in drie niveaus:

  • Station-/onderstationniveau.
  • Niveau meedoen.
  • Proces niveau.

Station-/onderstationniveau omvat werkstations en servers.

Niveau meedoen omvat alle technologische apparatuur.

Procesniveau inclusief meetapparatuur.

Er zijn ook twee bussen om niveaus te combineren:

  • Station/onderstationbus.
  • Procesbus.

De station-/onderstationbus combineert de functies van de bus “Monitoring/Control” en de bus “Relay Protection Signal Transmission”. En de procesbus voert de functies uit van de bus "Overdracht van momentane spannings- en stroomwaarden".

Kenmerken van Multicast-transmissie in een digitaal onderstation

Welke gegevens worden verzonden via multicast?

Horizontale communicatie en verzending van metingen binnen het Digitale Substation vindt plaats met behulp van de Publisher-Subscriber-architectuur. Die. Relay-beschermingsterminals gebruiken multicast-streams om onderling berichten uit te wisselen, en metingen worden ook verzonden met behulp van multicast.

Vóór het digitale onderstation in de energiesector werd horizontale communicatie geïmplementeerd met behulp van point-to-point-communicatie tussen terminals. Als interface werd een koperen of optische kabel gebruikt. De gegevens werden verzonden met behulp van eigen protocollen.

Aan deze verbinding werden zeer hoge eisen gesteld, omdat deze kanalen zenden signalen uit van activering van de beveiliging, positie van schakelapparatuur, enz. Het algoritme voor het operationeel blokkeren van terminals was afhankelijk van deze informatie.

Als gegevens langzaam of niet gegarandeerd worden verzonden, is de kans groot dat een van de terminals geen actuele informatie over de huidige situatie ontvangt en een signaal verzendt om het schakelapparaat uit of in te schakelen wanneer bijvoorbeeld , er wordt aan gewerkt. Of de storing in de stroomonderbreker werkt niet op tijd en de kortsluiting verspreidt zich naar de rest van het elektrische circuit. Dit alles gaat gepaard met grote financiële verliezen en een bedreiging voor het menselijk leven.

Daarom moesten de gegevens worden verzonden:

  • Betrouwbaar.
  • Gegarandeerd.
  • Snel.

Nu wordt in plaats van punt-tot-punt-communicatie een station-/onderstationbus gebruikt, d.w.z. LAN. En de gegevens worden verzonden met behulp van het GOOSE-protocol, dat wordt beschreven door de IEC 61850-standaard (om precies te zijn in IEC 61850-8-1).

GOOSE staat voor General Object Oriented Substation Event, maar deze decodering is niet meer erg relevant en heeft geen enkele semantische lading.

Als onderdeel van dit protocol wisselen relaisbeschermingsterminals GOOSE-berichten met elkaar uit.

De overgang van point-to-point-communicatie naar een LAN veranderde de aanpak niet. Gegevens moeten nog steeds betrouwbaar, veilig en snel worden verzonden. Daarom gebruiken GOOSE-berichten een enigszins ongebruikelijk mechanisme voor gegevensoverdracht. Later meer over hem.

Metingen worden, zoals we al hebben besproken, ook verzonden met behulp van multicast-streams. In DSP-terminologie worden deze streams SV-streams (Sampled Value) genoemd.

SV-streams zijn berichten die een specifieke set gegevens bevatten en gedurende een bepaalde periode continu worden verzonden. Elk bericht bevat een meting op een specifiek tijdstip. Er wordt met een bepaalde frequentie gemeten: de bemonsteringsfrequentie.

De bemonsteringsfrequentie is de bemonsteringsfrequentie van een tijdcontinu signaal wanneer het wordt bemonsterd.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Bemonsteringssnelheid 80 monsters per seconde

De samenstelling van SV-stromen wordt beschreven in IEC61850-9-2 LE.

SV-streams worden verzonden via de procesbus.

Procesbus is een communicatienetwerk dat gegevensuitwisseling mogelijk maakt tussen meetapparatuur en apparaten op verbindingsniveau. De regels voor het uitwisselen van gegevens (momentane stroom- en spanningswaarden) worden beschreven in de IEC 61850-9-2-standaard (momenteel wordt het IEC 61850-9-2 LE-profiel gebruikt).

SV-streams moeten, net als GOOSE-berichten, snel worden verzonden. Als de metingen langzaam worden verzonden, ontvangen de terminals mogelijk niet de stroom of spanning die nodig is om de beveiliging op tijd te activeren, waardoor de kortsluiting zich over een groot deel van het elektriciteitsnet verspreidt en grote schade veroorzaakt.

Waarom is multicast nodig?

Zoals hierboven vermeld, wordt GOOSE enigszins ongebruikelijk verzonden om aan de vereisten voor gegevensoverdracht voor horizontale communicatie te voldoen.

Ten eerste worden ze verzonden op datalinkniveau en hebben ze hun eigen Ethertype – 0x88b8. Dit garandeert hoge gegevensoverdrachtsnelheden.

Nu is het noodzakelijk om de vereisten van garantie en betrouwbaarheid te sluiten.

Om zeker te zijn, is het uiteraard noodzakelijk om te begrijpen of het bericht is afgeleverd, maar we kunnen het verzenden van ontvangstbevestigingen niet organiseren, zoals bijvoorbeeld in TCP gebeurt. Dit zal de snelheid van de gegevensoverdracht aanzienlijk verminderen.

Daarom wordt voor het verzenden van GOOSE een Publisher-Subscriber-architectuur gebruikt.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Uitgever-abonnee-architectuur

Het apparaat stuurt een GOOSE-bericht naar de bus en abonnees ontvangen het bericht. Bovendien wordt het bericht verzonden met een constante tijd T0. Als er een gebeurtenis plaatsvindt, wordt er een nieuw bericht gegenereerd, ongeacht of de voorgaande periode TO is geëindigd of niet. Het volgende bericht met nieuwe gegevens wordt na zeer korte tijd gegenereerd, vervolgens na een iets langere periode, enzovoort. Als gevolg hiervan neemt de tijd toe tot T0.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Het principe van het verzenden van GOOSE-berichten

De abonnee weet van wie hij berichten ontvangt en als hij na tijdstip T0 nog geen bericht van iemand heeft ontvangen, genereert hij een foutmelding.

SV-streams worden ook op linkniveau verzonden, hebben hun eigen Ethertype - 0x88BA en worden verzonden volgens het "Publisher – Subscriber" -model.

Nuances van multicast-transmissie in een digitaal onderstation

Maar ‘energie’-multicast heeft zijn eigen nuances.

Opmerking 1. GOOSE en SV hebben hun eigen multicast-groepen gedefinieerd

Voor “energie”-multicast worden hun eigen distributiegroepen gebruikt.

In de telecomsector wordt het bereik 224.0.0.0/4 gebruikt voor multicast-distributie (op zeldzame uitzonderingen na zijn er gereserveerde adressen). Maar de IEC 61850-standaard zelf en het IEC 61850-bedrijfsprofiel van PJSC FGC definiëren hun eigen multicast-distributiebereiken.

Voor SV-streams: van 01-0C-CD-04-00-00 tot 01-0C-CD-04-FF-FF.

Voor GOOSE-berichten: van 01-0C-CD-04-00-00 tot 01-0C-CD-04-FF-FF.

Punt 2. De terminals maken geen gebruik van multicast-protocollen

De tweede nuance is veel belangrijker: relaisbeschermingsterminals ondersteunen geen IGMP of PIM. Hoe werken ze dan met multicast? Ze wachten eenvoudigweg tot de benodigde informatie naar de haven wordt gestuurd. Die. als ze weten dat ze op een specifiek MAC-adres zijn geabonneerd, accepteren ze alle inkomende frames, maar verwerken ze alleen de noodzakelijke frames. De rest wordt gewoon weggegooid.

Met andere woorden: alle hoop rust op de schakelaars. Maar hoe zal IGMP of PIM werken als de terminals geen Join-berichten verzenden? Het antwoord is simpel: absoluut niet.

En SV-streams zijn behoorlijk zware gegevens. Eén stream weegt ongeveer 5 Mbit/s. En als alles blijft zoals het is, blijkt dat elke stream wordt uitgezonden. Met andere woorden, we zullen slechts 20 streams naar één 100 Mbit/s LAN trekken. En het aantal SV-stromen op een groot onderstation loopt in de honderden.

Wat is dan de uitweg?

Eenvoudig: gebruik oude beproefde VLAN's.

Bovendien kan IGMP in het Digital Substation LAN een wrede grap uithalen, en omgekeerd zal niets werken. Schakelaars zullen immers niet zonder verzoek streams gaan uitzenden.

Daarom kunnen we een eenvoudige inbedrijfstellingsregel benadrukken: “Werkt het netwerk niet? – Schakel IGMP uit!”

Normatieve basis

Maar misschien is het nog steeds mogelijk om op de een of andere manier een LAN voor een digitaal substation te organiseren op basis van multicast? Laten we nu proberen de regelgevingsdocumentatie over LAN te bekijken. In het bijzonder zal ik fragmenten citeren uit de volgende STO's:

  • STO 34.01-21-004-2019 - DIGITAAL KRACHTCENTRUM. EISEN VOOR TECHNOLOGISCH ONTWERP VAN DIGITALE ONDERSTATIONS MET SPANNING 110-220 kV EN DIGITALE ONDERSTATIONS VAN NODES MET SPANNING 35 kV.
  • STO 34.01-6-005-2019 – SCHAKELAARS VAN ENERGIEOBJECTEN. Algemene technische vereisten.
  • STO 56947007-29.240.10.302-2020 - Technische standaardvereisten voor de organisatie en prestaties van technologische LAN's in het procesbesturingssysteem van het UNEG-onderstation.

Laten we eerst eens kijken wat er in deze tankstations te vinden is over multicast? Er is alleen een vermelding in de nieuwste STO van PJSC FGC UES. Tijdens de LAN-acceptatietests vraagt ​​het servicestation u om te controleren of de VLAN's correct zijn geconfigureerd en om te controleren of er geen multicast-verkeer plaatsvindt in switchpoorten die niet in de werkdocumentatie zijn gespecificeerd.

Welnu, het servicestation schrijft ook voor dat servicepersoneel moet weten wat multicast is.

Dat is alles over multicast...

Laten we nu eens kijken wat u in deze servicestations over VLAN's kunt vinden.

Hier zijn alle drie de servicestations het erover eens dat switches VLAN's moeten ondersteunen op basis van IEEE 802.1Q.

STO 34.01-21-004-2019 zegt dat VLAN's moeten worden gebruikt om stromen te controleren, en met behulp van VLAN's moet het verkeer worden verdeeld in relaisbescherming, geautomatiseerde procescontrolesystemen, AIIS KUE, videobewaking, communicatie, enz.

STO 56947007-29.240.10.302-2020 vereist bovendien tijdens het ontwerp ook het opstellen van een VLAN-distributiekaart. Tegelijkertijd biedt het servicestation zijn reeks IP-adressen en VLAN's voor DSP-apparatuur aan.

De STO biedt ook een tabel met aanbevolen prioriteiten voor verschillende VLAN's.

Tabel met aanbevolen VLAN-prioriteiten uit STO 56947007-29.240.10.302-2020

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?

Vanuit het perspectief van flowmanagement is dat het. Hoewel er nog veel te bespreken is in deze tankstations – van verschillende architecturen tot L3-instellingen – gaan we dit zeker doen, maar de volgende keer.

Laten we nu het stroombeheer in het LAN van het digitale onderstation samenvatten.

Conclusie

In het digitale substation worden, ondanks het feit dat er veel multicast-streams worden verzonden, feitelijk geen standaard multicast-verkeersbeheermechanismen (IGMP, PIM) gebruikt. Dit komt doordat de eindapparaten geen multicast-protocollen ondersteunen.

Goede oude VLAN's worden gebruikt om stromen te controleren. Tegelijkertijd wordt het gebruik van VLAN gereguleerd door regelgevingsdocumentatie, die redelijk goed ontwikkelde aanbevelingen biedt.

Nuttige links:

Training “Digitaal onderstation van Phoenix Contact”.
DSP-oplossingen van Phoenix Contact.

Bron: www.habr.com

Voeg een reactie