IEC 61850 și transmiterea datelor.
Ce trebuie să știți?

Posturile de transformare a energiei electrice sunt instalații industriale deosebit de solicitante. Din cauza interferențelor electromagnetice puternice, condițiile de mediu de aici sunt dificile pentru dispozitivele electronice. De asemenea, este deseori necesar ca dispozitive de la diferiți producători să lucreze împreună, folosind multe modele și protocoale de comunicare diferite. Este nevoie de echipamente de la diferiți producători care să conlucreze, folosind multe modele de comunicare și protocoale.

Răspunsul la aceste probleme este crearea și dezvoltarea continuă a standardului IEC 61850. Pentru a înțelege bine ce este de fapt acest standard, este mai întâi necesar să realizăm scopul pentru care a fost creat. Ideea principală a fost aceea de a dezvolta un standard cuprinzător pentru telemecanica substațiilor, de la documentație la vizualizare.

---

IEC 61850: de ce și pentru cine?

IEC 61850 indică cerințele pentru proiectarea sistemelor complete de automatizare la substații. Unul dintre elementele cheie în acest caz este adoptarea unui model de comunicare orientat pe obiecte, în care fiecare obiect este o funcție sau o parte a unei funcții mai mari, iar relațiile dintre ele sunt apropiate de o arhitectură client-server.

De asemenea, introduce conceptul de IED (Intelligent Electronic Device), care se referă la dispozitive cu microprocesor care au capacitatea de a comunica și de a primi și distribui comenzi. Standardul introduce, de asemenea, noi tipuri de date și modele de comunicare, cum ar fi GOOSE și SMV, pe care le vom discuta în postările viitoare.

În același timp, deși standardul nu specifică exact modul în care trebuie transmise datele, acesta impune anumite cerințe pentru rețeaua IT. Schimbul de informații între dispozitivele stației ar trebui să aibă loc printr-o rețea LAN, așadar alegerea naturală pentru comunicare este standardul Ethernet și switch-uri de rețea bazate pe acesta.

Standardul în sine este alcătuit din mai multe părți, fiecare dintre acestea vizând un domeniu de aplicare specific. Acestea sunt enumerate mai jos, iar în cele ce urmează ne vom concentra în primul rând asupra transmiterii de date.

Fig.1 Standardul IEC 61850

---

Să aruncăm o privire la IEC 61850-3...

Dacă ne uităm la părțile constitutive ale standardului, primul punct care trebuie analizat este partea a treia: IEC 61850-3. Aceasta definește cu precizie cerințele de mediu care trebuie îndeplinite de echipamentele care funcționează în instalațiile electrice, și anume:

• Imunitate EMC,
• temperatura de funcționare de la -40 la 85°C,
• design fără ventilator,
• cerințele antivibrații (50g) și antișoc (5-500 MHz).

---

IEEE 1613 - ce merită să știm despre el?

Un alt standard care merită, de asemenea, atenție este IEEE 1613. Acest standard specifică în detaliu cerințele de mediu pentru CEM și procedurile de testare pentru echipamentele de comunicații utilizate în stațiile electrice. În cadrul standardului, sunt definite două clase de dispozitive:

Clasa 1 - Aceste dispozitive pot genera erori, pierderi și întârzieri de date atunci când sunt expuse la interferențe electromagnetice.

Clasa 2 - Aceste dispozitive trebuie să asigure funcționarea fără erori (fără pierderi, întârzieri sau pierderi de date) atunci când sunt expuse la interferențe electromagnetice.

Ambele clase garantează că nu se produc pagube permanente în timpul acestei interferențe. Pe scurt: acestea asigură calitatea necesară a transmisiei nu numai prin funcționarea lor fără defecțiuni, ci și prin transmiterea corectă și fără pierderi de cadre de date.

Desigur, echipamentele stației sunt expuse la impulsuri electromagnetice puternice și, prin urmare, trebuie să fie imune la acestea, în conformitate cu cerințele de mai sus.

În general, este recunoscut faptul că o simplă declarație a producătorului cu privire la îndeplinirea acestor cerințe nu este suficientă și este necesar să se furnizeze testări și raportări de la entități independente.

Punctul de referință în acest caz este laboratorul olandez KEMA, care este specializat în testarea și certificarea completă a produselor pentru piața energetică. De asemenea, instalația efectuează teste funcționale pentru echipamentele de transmisie de date.

---

Moxa - rezolvarea dilemelor legate de selecția echipamentelor

Luând în considerare aceste standarde și factori, un lucru devine clar: în domeniul implementării automatizării stațiilor de transformare a energiei electrice, unde se așteaptă cea mai mare fiabilitate și întârzieri de transmisiune maxim scăzute, utilizarea soluțiilor standard de rețea, chiar și de clasă industrială, va fi neînțeleaptă.

Ethernet, prin funcționarea sa instabilă, poate perturba întregul sistem de automatizare a stației. Pentru a minimiza riscurile asociate, se utilizează întrerupătoare adaptate la astfel de condiții, care îndeplinesc toate standardele prezentate și care au fost confirmate prin teste independente. În termeni simpli: sunt necesare soluții dedicate.

Un exemplu este, de exemplu, comutatoarele din seria PT - Power Trans de la Moxa. Acestea îndeplinesc toți parametrii ceruți de standarde, adică au, printre altele, următoarele caracteristici:

• Imunitate EMC,
• o temperatură de funcționare cuprinsă între -40 și 85°C
• design complet fără ventilator.

Dispozitive Moxa IEC 61850

Fig.2 Întrerupătoare de serie Moxa Power Trans

În plus, acestea au fost testate pentru transmiterea corectă a unor tipuri specifice de date întâlnite în automatizarea IEC 61850. Pe lângă parametrii obligatorii, Moxa oferă, de asemenea, o serie de funcționalități suplimentare, care îmbunătățesc transmiterea datelor, făcându-le mai fiabile. În același timp, gama largă de modele facilitează alegerea unui întrerupător specific adaptat nevoilor unei anumite instalații.

Mai multe informații despre modelul de comunicare în sine, posibilitățile de optimizare a procesului de transmisie sau mecanismele de redundanță care funcționează în cadrul standardului IEC 61850 vor urma în curând în postările viitoare!