Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?

Digitaal Onderstation is een trend in de energiesector. Als u bekend bent met dit onderwerp, hebt u waarschijnlijk gehoord dat grote hoeveelheden data in de vorm van multicast-streams worden verzonden. Maar weet u ook hoe u deze multicast-streams kunt beheren? Welke hulpmiddelen voor stroombeheer worden gebruikt? Wat adviseert de regelgevende documentatie?

Als u geïnteresseerd bent in dit onderwerp, bent u hieronder van harte welkom!

Hoe worden gegevens over het netwerk verzonden en waarom is het belangrijk om multicast-streams te beheren?

Voordat ik direct doorga naar het digitale onderstation en de details van het bouwen van een LAN, geef ik een kort educatief programma over de soorten gegevensoverdracht en gegevensoverdrachtprotocollen voor het werken met multicast-streams. We hebben het educatieve programma verborgen onder een spoiler.

Soorten gegevensoverdracht
Soorten verkeer in LAN

Er zijn vier soorten gegevensoverdracht:

  • Uitzenden – uitzenden.
  • Unicast – berichtenuitwisseling tussen twee apparaten.
  • Multicast – het verzenden van berichten naar een specifieke groep apparaten.
  • Onbekende Unicast – een uitzending gericht op het vinden van één enkel apparaat.

Om verwarring te voorkomen, bespreken we eerst kort de andere drie typen gegevensoverdracht voordat we verdergaan met multicast.

Laten we allereerst onthouden dat de adressering tussen apparaten binnen een LAN plaatsvindt op basis van MAC-adressen. Elk verzonden bericht bevat de velden SRC MAC en DST MAC.

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

DST MAC – bestemmings-MAC – ontvangers-MAC-adres.

De switch verstuurt berichten op basis van deze velden. Er wordt gekeken naar de DST MAC, deze wordt gevonden in de MAC-adrestabel en het bericht wordt verzonden naar de poort die in de tabel is opgegeven. Er wordt ook gekeken naar SRC MAC. Als een dergelijk MAC-adres niet in de tabel staat, wordt een nieuw paar ‘MAC-adres – poort’ toegevoegd.

Laten we nu wat gedetailleerder ingaan op de verschillende soorten gegevensoverdracht.

unicast

Unicast is een gerichte verzending van berichten tussen twee apparaten. In essentie is het een 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 uitzenddienst. Die. Broadcasting, waarbij één apparaat een bericht naar alle andere apparaten in het netwerk stuurt.

Om een ​​broadcastbericht te verzenden, geeft de verzender het DST MAC-adres FF:FF:FF:FF:FF:FF op.

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

Onbekende Unicast

Unknown Unicast lijkt op het eerste gezicht erg op Broadcast. Maar er is een verschil: het bericht wordt naar alle netwerkdeelnemers verzonden, maar is slechts bedoeld voor één apparaat. Het is als een bericht in een winkelcentrum waarin je wordt gevraagd je auto te verplaatsen. Iedereen zal deze boodschap horen, maar slechts één persoon zal reageren.

Wanneer een switch een frame ontvangt en de Destination MAC ervan niet in de MAC-adrestabel kan vinden, wordt het bericht eenvoudigweg naar alle poorten verzonden, behalve naar de poort waarvan het bericht is ontvangen. Er reageert slechts één apparaat op een dergelijke mailing.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Onbekend unicastverkeer verzenden

multicast

Multicast is het verzenden van een bericht naar een groep apparaten die deze gegevens ‘willen’ ontvangen. Het lijkt veel op een webinar. Het wordt over het hele internet uitgezonden, maar alleen de mensen die geïnteresseerd zijn in het onderwerp maken er verbinding mee.

Dit gegevensoverdrachtmodel heet "Publisher - Subscriber". Er is één uitgever die de gegevens verstuurt en abonnees die deze gegevens willen ontvangen, abonneren zich hierop.

Bij multicast wordt het bericht verzonden vanaf een echt apparaat. De bron-MAC in het frame is de MAC van de verzender. Maar omdat Destination MAC een virtueel adres is.

Een apparaat moet lid worden van een groep om er gegevens van te kunnen ontvangen. De switch leidt de informatiestromen tussen apparaten om: hij onthoudt vanaf welke poorten gegevens worden verzonden en weet naar welke poorten deze gegevens moeten worden verzonden.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Transmissie van multicastverkeer

Belangrijk is dat IP-adressen vaker als virtuele groepen worden gebruikt, maar aangezien we het in dit artikel over energie hebben, zullen we het ook over MAC-adressen hebben. In de IEC 61850-protocolfamilie die voor het digitale onderstation wordt gebruikt, is de indeling in groepen gebaseerd op MAC-adressen.

Een korte introductie tot MAC-adressen

Een MAC-adres is een 48-bits waarde waarmee een apparaat eenduidig ​​wordt geïdentificeerd. Het is verdeeld in 6 octetten. De eerste drie octetten bevatten informatie over de fabrikant. De octetten 4, 5 en 6 worden door de fabrikant toegewezen en vormen het apparaatnummer.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?

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

In het eerste octet is het achtste bit verantwoordelijk voor de vraag of het gegeven bericht unicast of multicast is. Als de achtste bit 0 is, dan is dit MAC-adres het adres van een echt fysiek apparaat.

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

Een virtuele groep kan vergeleken worden met een radiozendmast. Een radiomaatschappij zendt muziek uit naar deze toren. Mensen die willen luisteren, stemmen hun ontvangers af op de gewenste frequentie.

Een IP-videocamera stuurt bijvoorbeeld data naar een virtuele groep. De apparaten die deze data willen ontvangen, maken verbinding met deze groep.

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

Als de switch geen multicast-ondersteuning heeft, wordt de multicast-stream gezien als een broadcast. Als er dus veel van dergelijke stromen zijn, zal het netwerk heel snel overspoeld raken met ‘rommel’-verkeer.

Wat is de essentie van multicast?

Het basisidee 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 stuurt gegevens van de verzender naar hen door. Multicast maakt het dus mogelijk om de hoeveelheid data die via het netwerk wordt verzonden, aanzienlijk te verminderen.

Hoe werkt dit in 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. Switches moeten bovendien begrijpen van welke poorten de gegevens afkomstig zijn en naar welke poorten ze moeten worden verzonden. Pas dan kunnen netwerken met multicast worden geoptimaliseerd en stromen worden beheerd.

Om deze functionaliteit te implementeren, zijn er multicastprotocollen. De meest voorkomende zijn:

  • IGMP.
  • PIM.

In dit artikel bespreken we kort het algemene werkingsprincipe van deze protocollen.

IGMP

Een switch met IGMP-ondersteuning onthoudt op welke poort een multicaststream wordt ontvangen. Abonnees moeten een IMGP-deelnamebericht sturen om lid te worden van de groep. De switch voegt de poort van waaruit de IGMP Join kwam toe aan de lijst met downstream interfaces en start daar de verzending van de multicaststream. De switch stuurt voortdurend IGMP-queryberichten naar downstreampoorten om te controleren of er gegevens moeten worden doorgestuurd. Als er een IGMP Leave-bericht van een poort wordt ontvangen of als er geen antwoord is op een IGMP Query-bericht, wordt de broadcast naar de poort gestopt.

PIM

Het PIM-protocol kent twee implementaties:

  • PIM DM.
  • PIM SM.

Het PIM DM-protocol werkt in omgekeerde volgorde vergeleken met IGMP. De switch verstuurt de multicaststream in eerste instantie als een broadcast naar alle poorten, behalve de poort waarvan deze is ontvangen. Vervolgens wordt de stroom op de poorten waarvan de berichten afkomstig zijn die niet nodig zijn, uitgeschakeld.

PIM SM is in principe vergelijkbaar met IGMP.

Laten we het algemene principe van multicast-werking heel grofweg generaliseren: de Publisher stuurt een multicast-stream naar een bepaalde MAC-groep, abonnees sturen verzoeken om verbinding te maken met deze groep en switches beheren deze streams.

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

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

Voordat we het over Digital Substation LAN hebben, moeten we eerst begrijpen wat een Digital Substation is. Beantwoord vervolgens de vragen:

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

En pas daarna bespreken we multicast...

Wat is Digitaal Onderstation?

Een digitaal onderstation is een onderstation waarin alle systemen een zeer hoge mate van automatisering hebben. Alle secundaire en primaire apparatuur van een dergelijk onderstation is gericht op digitale gegevensoverdracht. De gegevensuitwisseling vindt plaats volgens de transmissieprotocollen die zijn beschreven in de norm IEC 61850.

Daarom worden hier alle gegevens digitaal verzonden:

  • Afmetingen.
  • Diagnostische informatie.
  • Besturingsopdrachten.

Deze trend heeft zich in de Russische energiesector sterk ontwikkeld en wordt nu overal doorgevoerd. In 2019 en 2020 verschenen er talrijke regelgevende documenten die de oprichting van een Digitaal Onderstation in alle fasen van de ontwikkeling regelen. Zo definieert STO 34.01-21-004-2019 van PJSC Rosseti de volgende definitie en criteria voor het gecentraliseerde controlesysteem:

Definitie:

Een digitaal onderstation is een geautomatiseerd onderstation dat is uitgerust met digitale informatie- en controlesystemen die in een enkele tijdsmodus met elkaar communiceren en functioneren zonder dat er permanent personeel aanwezig is.

Criteria:

  • op afstand observeren van de parameters en bedrijfsmodi van apparatuur en systemen die nodig zijn voor een normale werking, zonder de constante aanwezigheid van dienstdoend en onderhoudspersoneel;
  • het op afstand bedienen van apparatuur en systemen voor de werking van PS zonder de constante aanwezigheid van dienst- en onderhoudspersoneel;
  • hoge mate van automatisering van de besturing van apparatuur en systemen met behulp van intelligente besturingssystemen voor de bedrijfsmodi van apparatuur en systemen;
  • afstandsbediening van alle technologische processen in één tijdsmodus;
  • digitale gegevensuitwisseling tussen alle technologische systemen in één enkel formaat;
  • integratie in het elektriciteitsnetwerk en het bedrijfsbeheersysteem, evenals het waarborgen van de digitale interactie met relevante infrastructuurorganisaties (met bijbehorende faciliteiten);
  • functionele en informatiebeveiliging bij de digitalisering van technologische processen;
  • Continue bewaking van de status van de belangrijkste technologische apparatuur en systemen in de online-modus met de overdracht van het vereiste volume aan digitale gegevens, gecontroleerde parameters en signalen.

Wie is betrokken bij de gegevensoverdracht?

Het Digitale Onderstation omvat de volgende systemen:

  • Relaisbeveiligingssystemen. De relaisbeveiliging is praktisch het ‘hart’ van het digitale onderstation. Relaisbeschermingsklemmen halen stroom- en spanningswaarden uit de meetsystemen. Op basis van deze gegevens verwerken de terminals interne beveiligingslogica. De terminals communiceren met elkaar om informatie over geactiveerde beveiligingsmechanismen, de posities van de schakelapparaten, enz. te verzenden. De terminals verzenden ook informatie over gebeurtenissen die zich hebben voorgedaan naar de APCS-server. In totaal kunnen er verschillende soorten communicatie worden onderscheiden:
    Horizontale verbinding – communicatie tussen terminals.
    Verticale verbinding – communicatie met de APCS-server.
    Metingen – communicatie met meetinstrumenten.

  • Commerciële elektriciteitsmetersystemen.Commerciële meetsystemen communiceren alleen met meetinstrumenten.

  • Verzendcontrolesystemen.Vanaf de APCS-server en vanaf de commerciële boekhoudserver moeten gegevens gedeeltelijk naar het controlecentrum worden verzonden.

Dit is een zeer vereenvoudigde lijst van systemen die gegevens uitwisselen als onderdeel van een digitaal onderstation. Als u dieper op dit onderwerp in wilt gaan, kunt u dit in de reacties achterlaten.
We vertellen je hier apart over 😉

Welke gegevens worden via het LAN verzonden?

Om de beschreven systemen met elkaar te verbinden en de horizontale en verticale communicatie en de transmissie van metingen te organiseren, worden bussen georganiseerd. Laten we er voor nu van uitgaan dat elke bus gewoon een apart LAN is op industriële Ethernet-switches.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Structuurschema van een elektrische energiecentrale volgens IEC 61850

Het structuurdiagram toont de banden:

  • Toezicht/Beheer.
  • Overdracht van relaisbeveiligings- en automatiseringssignalen.
  • Overdracht van momentane waarden van spanningen en stromen.

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

Via de bus “Relay Protection and Automation Signal Transmission” wisselen de terminals onderling informatie uit. Die. Hierbij wordt horizontale communicatie toegepast.

De overdracht van de metingen vindt plaats via de bus “Overdracht van momentane waarden van spanningen en stromen”. Op deze bus worden meetinstrumenten aangesloten, zoals stroom- en spanningstransformatoren en relaisbeveiligingsklemmen.

De ASCUE-server is ook verbonden met de bus “Overdracht van momentane waarden van spanningen en stromen”, die ook metingen uitvoert voor de boekhouding.

En de Monitoring/Control bus wordt gebruikt voor verticale communicatie. Die. Via deze weg sturen terminals verschillende gebeurtenissen naar de APCS-server. De server stuurt ook besturingsopdrachten naar de terminals.

Vanaf de APCS-server worden gegevens naar het controlecentrum verzonden.

Wat is de typische LAN-architectuur?

Laten we van een abstract en nogal voorwaardelijk structureel schema overstappen naar meer aardse en reële zaken.

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

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Digitale onderstationarchitectuur

Bij 6 kV- of 35 kV-schakelstations zal het netwerk eenvoudiger zijn, maar als het gaat om schakelstations van 110 kV, 220 kV en hoger, en om LAN's van elektriciteitscentrales, dan komt de architectuur overeen met de afgebeelde architectuur.

De architectuur is verdeeld in drie niveaus:

  • Station/onderstationniveau.
  • Verbindingsniveau.
  • Procesniveau.

Station/onderstation niveau omvat werkstations en servers.

Verbindingsniveau omvat alle technologische apparatuur.

Procesniveau omvat meetapparatuur.

Er zijn ook twee bussen om niveaus te combineren:

  • Stations-/onderstationbus.
  • Procesbus.

De stations-/substationsbus combineert de functies van de Monitoring/Control-bus en de Relay Protection and Automation Signal Transmission-bus. En de procesbus vervult de functies van de bus “Overdracht van momentane waarden van spanning en stroom”.

Kenmerken van multicasttransmissie in digitale onderstations

Welke gegevens worden via multicast verzonden?

Horizontale communicatie en transmissie van metingen binnen het Digitale Onderstation wordt uitgevoerd met behulp van de Publisher-Subscriber-architectuur. Die. Relay-beschermingsterminals gebruiken multicaststreams om berichten met elkaar uit te wisselen. Ook metingen worden via multicast verzonden.

Voordat er digitale onderstations in de energiesector bestonden, werd horizontale communicatie geïmplementeerd via punt-tot-puntcommunicatie tussen terminals. Als interface werd koper of optische kabel gebruikt. De gegevens werden verzonden via gepatenteerde protocollen.

Aan deze verbinding werden zeer hoge eisen gesteld, omdat via deze kanalen onder andere signalen over de werking van de beveiliging, de positie van schakelapparatuur en dergelijke werden verzonden. Het algoritme voor de operationele blokkering van terminals was afhankelijk van deze informatie.

Als de gegevensoverdracht traag of onbetrouwbaar verloopt, is de kans groot dat een van de terminals geen actuele informatie over de actuele situatie ontvangt en een signaal stuurt om het schakelapparaat uit of in te schakelen, bijvoorbeeld wanneer er werkzaamheden aan het apparaat worden uitgevoerd. Of de stroomonderbreker zal niet op tijd reageren en de kortsluiting zal zich uitbreiden naar andere delen van het elektrische circuit. Dit alles brengt grote financiële verliezen met zich mee en vormt een bedreiging voor mensenlevens.

Daarom moesten de gegevens worden overgedragen:

  • Betrouwbaar.
  • Gegarandeerd.
  • Snel.

In plaats van point-to-point-communicatie wordt tegenwoordig gebruikgemaakt van een station/substationbus, oftewel LAN. De gegevens worden verzonden via het GOOSE-protocol, dat beschreven wordt in de standaard IEC 61850 (om precies te zijn in IEC 61850-8-1).

GOOSE staat voor General Object Oriented Substation Event, maar deze definitie is niet meer zo relevant en heeft geen semantische betekenis.

In het kader van dit protocol wisselen relaisbeschermingsterminals GOOSE-berichten met elkaar uit.

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

Metingen worden, zoals we al hebben besproken, ook via multicaststreams verzonden. In DSP-terminologie worden deze stromen SV-stromen (Sampled Value) genoemd.

SV-stromen zijn berichten die een specifieke set gegevens bevatten en die doorlopend gedurende een specifieke periode worden verzonden. Elk bericht bevat een meting op een specifiek tijdstip. Metingen worden uitgevoerd met een bepaalde frequentie: de bemonsteringsfrequentie.

De bemonsteringsfrequentie is de frequentie waarmee tijdens het bemonsteren van een continu signaal monsters worden genomen.

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?
Bemonsteringsfrequentie 80 samples per seconde

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

SV-stromen worden via de procesbus verzonden.

De procesbus is een communicatienetwerk dat zorgt voor de gegevensuitwisseling tussen meetinstrumenten en apparaten op verbindingsniveau. De regels voor het uitwisselen van gegevens (momentane waarden van stroom en spanning) worden beschreven in de norm IEC 61850-9-2 (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 aansluitingen mogelijk niet de stroom- of spanningswaarde die nodig is om de beveiliging op tijd te activeren. De kortsluiting zal zich dan uitbreiden naar een groot deel van het elektriciteitsnet en grote schade veroorzaken.

Waarom is multicast nodig?

Zoals hierboven vermeld, worden GOOSE-gegevens op een ietwat ongebruikelijke manier verzonden om te voldoen aan de vereisten voor gegevensoverdracht bij horizontale communicatie.

Ten eerste worden ze verzonden op het niveau van de datalink en hebben ze hun eigen Ethertype: 0x88b8. Dit garandeert een hoge gegevensoverdrachtssnelheid.

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

Om zeker te zijn van de aflevering moeten we uiteraard weten of het bericht is afgeleverd, maar we kunnen niet het versturen van ontvangstbevestigingen organiseren, zoals dat bijvoorbeeld in TCP gebeurt. Dit zal de gegevensoverdrachtsnelheid aanzienlijk verminderen.

Daarom wordt de Publisher-Subscriber-architectuur gebruikt om GOOSE te verzenden.

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 met een constante tijd T0 verzonden. Als er een gebeurtenis plaatsvindt, wordt er een nieuw bericht gegenereerd, ongeacht of de voorgaande periode T0 al dan niet is afgelopen. Het volgende bericht met nieuwe gegevens wordt na een heel korte periode gegenereerd, dan weer 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 de berichten ontvangt. Als hij na tijdstip T0 van niemand een bericht heeft ontvangen, genereert hij een foutmelding.

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

Nuances van multicast-transmissie in een digitaal onderstation

Maar de ‘energie’-multicast heeft zijn eigen nuances.

Nuance 1. GOOSE en SV hebben hun eigen multicastgroepen gedefinieerd

Voor "energie"-multicast worden eigen groepen gebruikt voor de distributie.

In de telecomsector wordt voor multicastdistributie het bereik 224.0.0.0/4 gebruikt (op een enkele uitzondering na, er zijn gereserveerde adressen). Maar de IEC 61850-norm zelf en het IEC 61850-bedrijfsprofiel van PJSC FSK definiëren hun eigen multicastdistributiebereiken.

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.

Nuance 2. Terminals gebruiken geen multicastprotocollen

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

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

En SV-streams bevatten behoorlijk veel data. Eén stream heeft een snelheid van ongeveer 5 Mbps. En als we alles zo laten, blijkt dat elke stream wordt uitgezonden. Met andere woorden: we kunnen maximaal 20 streams per 100 Mbps LAN verwerken. En het aantal SV-stromen in een groot onderstation wordt in honderden gemeten.

Wat is dan de uitweg?

Eenvoudig: gebruik oude, bewezen VLAN's.

Bovendien kan IGMP in het Digital Substation LAN een wrede grap uithalen, en omgekeerd zal er niets werken. Switches gaan immers geen streams verzenden zonder dat daar een verzoek voor is gedaan.

Daarom kunnen we een eenvoudige regel voor inbedrijfstelling onderscheiden: "Het netwerk werkt niet? - Schakel IGMP uit!"

Regelgevend kader

Maar is het misschien toch mogelijk om een ​​Digitaal Onderstation LAN te organiseren op basis van multicast? Laten we nu de regelgevende documentatie over LAN eens bekijken. Ik zal in het bijzonder fragmenten citeren uit het volgende STO:

  • STO 34.01-21-004-2019 — DIGITALE STROOMVOORZIENING. EISEN AAN HET TECHNOLOGISCHE ONTWERP VAN DIGITALE ONDERSTATIONS MET EEN SPANNING VAN 110-220 kV EN NODALE DIGITALE ONDERSTATIONS MET EEN SPANNING VAN 35 kV.
  • STO 34.01-6-005-2019 — SCHAKELS VAN ENERGIE-INSTALLATIES. Algemene technische vereisten.
  • STO 56947007-29.240.10.302-2020 — Standaard technische vereisten voor de organisatie en uitvoering van technologische LAN's in het geautomatiseerde procesbesturingssysteem van het UNEG-onderstation.

Laten we eerst eens kijken wat er in deze STO's over multicast te vinden is. De enige vermelding staat in de laatste STO van PJSC FGC UES. Het servicestation vraagt ​​u om tijdens de acceptatietest van het LAN te controleren of de VLAN's correct zijn geconfigureerd en of er geen multicast-verkeer plaatsvindt op switchpoorten die niet in de werkdocumentatie zijn gespecificeerd.

Het servicestation eist ook dat het servicepersoneel weet wat multicast is.

Dat is alles over multicast...

Laten we eens kijken wat er in deze VLAN STO's te vinden is.

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

STO 34.01-21-004-2019 stelt dat VLAN's gebruikt moeten worden om stromen te beheren en dat met behulp van VLAN's het verkeer verdeeld moet worden in RPA, APCS, AIS KUE, videobewaking, communicatie, etc.

STO 56947007-29.240.10.302-2020 vereist daarnaast ook de voorbereiding van een VLAN-distributiekaart tijdens het ontwerp. Tegelijkertijd biedt het servicestation eigen reeksen IP-adressen en VLAN's voor de apparatuur van het gecentraliseerde besturingssysteem.

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

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

Hoe stromen in het Digital Substation LAN beheren?

Vanuit het perspectief van flowmanagement is dat alles. Hoewel er in deze STO's nog veel te bespreken valt (van diverse architecturen tot L3-instellingen), gaan we dit zeker doen, maar dan een volgende keer.

Laten we nu het stroombeheer in het Digital Substation LAN samenvatten.

Conclusie

In het Digitale Onderstation worden, ondanks het feit dat er veel multicaststromen worden verzonden, geen standaardmechanismen voor het beheer van multicastverkeer (IGMP, PIM) gebruikt. Dit komt doordat de eindapparaten geen multicastprotocollen ondersteunen.

De vertrouwde VLAN's worden gebruikt om datastromen te beheren. Tegelijkertijd wordt het gebruik van VLAN gereguleerd door normatieve documentatie, die redelijk goed uitgewerkte aanbevelingen biedt.

Nuttige links:

Training "Digitaal onderstation van Phoenix Contact".
Oplossingen voor DSP van Phoenix Contact.

Bron: www.habr.com

Koop betrouwbare hosting voor sites met DDoS-bescherming, VPS VDS-servers 🔥 Koop betrouwbare websitehosting met DDoS-bescherming, VPS- en VDS-servers | ProHoster