RU2668380C1 - Method of reservation of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling electrical substation equipment - Google Patents
Method of reservation of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling electrical substation equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2668380C1 RU2668380C1 RU2017140350A RU2017140350A RU2668380C1 RU 2668380 C1 RU2668380 C1 RU 2668380C1 RU 2017140350 A RU2017140350 A RU 2017140350A RU 2017140350 A RU2017140350 A RU 2017140350A RU 2668380 C1 RU2668380 C1 RU 2668380C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- equipment
- network
- network switches
- monitoring
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B15/00—Systems controlled by a computer
- G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J11/00—Circuit arrangements for providing service supply to auxiliaries of stations in which electric power is generated, distributed or converted
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
- H02J13/00019—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using optical means
-
- H02J13/0062—
-
- H02J13/0086—
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/16—Electric power substations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для построения систем измерения, анализа, мониторинга и управления оборудованием электрических подстанций всех классов напряжений, в том числе 6-35 кВ, 110-220 кВ, 330-500 кВ и выше. Одним из основных применений изобретения может быть реализация цифровой подстанции.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to build systems for measuring, analyzing, monitoring and controlling equipment of electrical substations of all voltage classes, including 6-35 kV, 110-220 kV, 330-500 kV and above. One of the main applications of the invention may be the implementation of a digital substation.
В цифровой подстанции (далее - ЦПС), как в системе связанного между собой оборудования, коммуникационная сеть является одним из важнейших элементов, определяющим надежность и быстродействие работы всей системы. В частности, критически важным является скорость реакции защит линий, шин, трансформаторов и другого оборудования при их повреждениях. При этом, надежность ЦПС повышают, осуществляя как резервирование (дублирование) самих технологических устройств (релейной защиты, противоаварийной автоматики и др.) так и элементов связи между ними.In a digital substation (hereinafter - DSP), as in a system of interconnected equipment, a communication network is one of the most important elements that determines the reliability and speed of operation of the entire system. In particular, the reaction speed of the protection of lines, tires, transformers and other equipment in case of damage is critical. At the same time, the reliability of the DSPs is increased by making both redundancy (duplication) of the technological devices themselves (relay protection, emergency control, etc.) and the communication elements between them.
Известна структура цифровой подстанции из статьи Орлова Л.Л. «Оптимизация структуры и технико-экономических характеристик цифровых подстанций» (журнал «Релейная защита и автоматизация», 2012 г, №2, стр. 68-71), содержащая способ организации коммуникационной сети ЦПС, в котором все имеющиеся интеллектуальные технологические устройства - устройства сбора информации (токов, напряжений измерительных трансформаторов), устройства регистрации аварийных событий, устройства управления высоковольтными выключателями и разъединителями, интеллектуальные устройства релейной защиты и автоматики, устройства противоаварийной автоматики, устройства определения места повреждения, устройства контроля присоединений, устройства учета электрической энергии, устройства контроля качества электрической энергии, устройства мониторинга и диагностики силового оборудования - двигателей, трансформаторов, генераторов, устройства контроля информационно-измерительных и информационно-вычислительных комплексов оборудования, являются источниками или/и приемниками информационных пакетов. Они передают и принимают информационные пакеты, представляющие собой измеренные физические величины (мгновенные значения и векторы тока, напряжения, температура и других физических величин), их математические преобразования для определения других физических величин (мощность, фаза, сопротивление, количество потребленной электроэнергии и другие физические величины), сигналы и команды управления, аудиосигналы и видеоизображения, посредством сети, организованной путем соединения коммутаторов, образующих радиальную или кольцевую топологию, а также их сочетания. При этом информационный обмен может производиться по нескольким каналам связи одновременно.The structure of a digital substation is known from an article by L. Orlov “Optimization of the structure and technical and economic characteristics of digital substations” (Relay Protection and Automation magazine, 2012, No. 2, p. 68-71), containing a method for organizing a DSP communication network in which all available intelligent technological devices are collection devices information (currents, voltages of measuring transformers), devices for recording emergency events, control devices for high-voltage switches and disconnectors, intelligent devices for relay protection and automation, devices emergency automation devices, devices for determining the location of damage, devices for monitoring connections, devices for metering electric energy, devices for monitoring the quality of electric energy, devices for monitoring and diagnosing power equipment - motors, transformers, generators, devices for monitoring information-measuring and information-computer complexes of equipment, are sources and / or receivers of information packets. They transmit and receive information packets, which are measured physical quantities (instantaneous values and vectors of current, voltage, temperature and other physical quantities), their mathematical transformations to determine other physical quantities (power, phase, resistance, amount of electricity consumed and other physical quantities ), control signals and commands, audio signals and video images, through a network organized by connecting switches that form a radial or ring poplar Gia, and combinations thereof. In this case, information exchange can be carried out through several communication channels simultaneously.
Недостатком данного способа организации коммуникационной сети ЦПС является низкая надежность, обусловленная тем, что при потере некоторых измерительных цепей (токов, напряжений) некоторые виды защит (например, защита шин подстанции) могут сработать некорректно, что приведет к возникновению аварийных ситуаций.The disadvantage of this method of organizing a DSP communication network is its low reliability, due to the fact that if some measuring circuits (currents, voltages) are lost, some types of protection (for example, substation bus protection) may not work correctly, which will lead to emergency situations.
Известна автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции из патента РФ №2468407 с датой приоритета 17.06.2011 г., включающая датчики технических параметров оборудования электрической подстанции, соединенные с преобразователем электрического сигнала в оптический, оптическую шину передачи данных, преобразователи оптического сигнала в электрический сигнал, устройство для мониторинга, защиты, регистрации и управления оборудованием электрической подстанции. Причем, устройство для мониторинга, защиты, регистрации и управления оборудованием электрической подстанции выполнено в виде кластера серверов, состоящего из нескольких компьютеров, соединенных в единую систему, при этом кластер серверов соединен с устройством управления оборудования электрической подстанции, расположенного на рабочем месте оператора, а также соединен отдельной шиной с устройствами, исполняющими команды управления, расположенными на оборудовании электрической подстанции, и с терминалом удаленного доступа.A well-known automated system for monitoring, protection and control of electrical substation equipment from RF patent No. 2468407 with a priority date of June 17, 2011, including sensors of technical parameters of electrical substation equipment connected to an electric signal converter to an optical, optical data bus, optical signal converters to electrical signal, device for monitoring, protection, registration and control of electrical substation equipment. Moreover, the device for monitoring, protection, registration and management of the electrical substation equipment is made in the form of a server cluster consisting of several computers connected to a single system, while the server cluster is connected to the control device of the electrical substation equipment located at the operator’s workplace, as well as connected by a separate bus to devices executing control commands located on the equipment of the electrical substation, and to a remote access terminal.
Недостатком данной автоматизированной системы мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции также является низкая надежность из-за того, что при выводе, например, в ремонт одного из каналов, оставшийся канал невозможно резервировать.The disadvantage of this automated system for monitoring, protection and control of the equipment of the electrical substation is also its low reliability due to the fact that during the withdrawal, for example, for repair of one of the channels, the remaining channel cannot be reserved.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается при использовании предлагаемого способа, является низкая надежность.The technical problem, the solution of which is provided by using the proposed method, is low reliability.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении надежности работы каналов связи и технологических устройств измерения, анализа, мониторинга и управления оборудованием электрической подстанции за счет обеспечения резервирования.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling the equipment of an electrical substation by providing redundancy.
Для достижения указанного технического результата предлагаемый способ резервирования каналов связи и технологических устройств измерения, анализа, мониторинга и управления оборудованием электрической подстанции заключается в том, что на первом этапе соединяют в сеть интеллектуальные технологические устройства и сетевые коммутаторы, на втором этапе проводят фиксацию параметров состояния оборудования электрической подстанции, на третьем этапе проводят передачу и прием информационных пакетов, содержащих данные о параметрах состояния оборудования, на четвертом этапе проводится анализ параметров состояния оборудования, на пятом этапе происходит выработка управляющих сигналов. Причем, на первом этапе соединяют в сеть интеллектуальные технологические устройства и сетевые коммутаторы таким образом, что каждое интеллектуальное технологическое устройство соединено с соответствующим сетевым коммутатором, а сетевые коммутаторы соединены между собой так, что каждый из сетевых коммутаторов соединен не менее, чем с тремя другими сетевыми коммутаторами.To achieve the specified technical result, the proposed method of reservation of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling the equipment of the electrical substation is that at the first stage the smart technological devices and network switches are connected to the network, at the second stage, the state parameters of the electrical equipment are fixed substations, at the third stage, transmit and receive information packets containing data on the state parameters In the fourth stage, an analysis is made of the state parameters of the equipment, and in the fifth stage, control signals are generated. Moreover, at the first stage, intelligent technological devices and network switches are connected to the network in such a way that each intelligent technological device is connected to the corresponding network switch, and the network switches are interconnected so that each of the network switches is connected to at least three other network by switches.
Соединение сетевых коммутаторов между собой может быть осуществлено с применением проводного соединения типа витая пара с экранированием.Network switches can be connected to each other using shielded twisted-pair wire type connections.
Соединение сетевых коммутаторов между собой может быть осуществлено с применением оптоволоконного кабеля.Network switches can be connected to each other using fiber optic cable.
На фиг. 1 представлена схема соединения ИТУ и сетевых коммутаторов, поясняющая предлагаемый способ резервирования каналов связи и технологических устройств измерения, анализа, мониторинга и управления оборудованием электрической подстанции, где:In FIG. 1 is a diagram of the connection of ITU and network switches, explaining the proposed method of reservation of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling the equipment of an electrical substation, where:
1 - сетевой коммутатор (далее - СК);1 - network switch (hereinafter - SK);
2 - интеллектуальное технологическое устройство (далее - ИТУ).2 - an intelligent technological device (hereinafter - ITU).
Предлагаемый способ резервирования каналов связи и технологических устройств измерения, анализа, мониторинга и управления оборудованием электрической подстанции заключается в том, что на первом этапе соединяют в сеть интеллектуальные технологические устройства (2) и сетевые коммутаторы (1), на втором этапе проводят фиксацию параметров состояния оборудования электрической подстанции, на третьем этапе проводят передачу и прием информационных пакетов, содержащих данные о параметрах состояния оборудования, на четвертом этапе проводится анализ параметров состояния оборудования, на пятом этапе происходит выработка управляющих сигналов. Причем, на первом этапе соединяют в сеть интеллектуальные технологические устройства (2) и сетевые коммутаторы (1) таким образом, что каждое интеллектуальное технологическое устройство (2) соединено с соответствующим сетевым коммутатором (1), а сетевые коммутаторы (1) соединены между собой так, что каждый из сетевых коммутаторов (1) соединен не менее, чем с тремя другими сетевыми коммутаторами (1).The proposed method of reservation of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling electrical substation equipment is that at the first stage, intelligent technological devices (2) and network switches (1) are connected to the network, at the second stage, the equipment status parameters are fixed electrical substation, at the third stage, transmit and receive information packets containing data on the state parameters of the equipment, at the fourth stage analysis of the state of equipment, at the fifth stage, the development of control signals. Moreover, at the first stage, intelligent technological devices (2) and network switches (1) are connected to the network in such a way that each intelligent technological device (2) is connected to the corresponding network switch (1), and the network switches (1) are interconnected so that each of the network switches (1) is connected to at least three other network switches (1).
Представленные на фиг. 1 ИТУ (2) могут быть различных типов:Presented in FIG. 1 ITU (2) can be of various types:
1) Измерительные ИТУ, осуществляющие измерение токов и/или напряжений защищаемого оборудования подстанции, формирование осциллограмм токов и напряжений, их хранение, а также ряд других функций по мониторингу подстанции. Измерительные ИТУ имеют необходимые интерфейсы (измерительные входы) для измерения токов и напряжений в большом диапазоне их изменений, внутреннюю память для хранения осциллограмм, а также могут иметь ряд дискретных входов для осуществления мониторинга трансформаторов.1) Measuring ITU, carrying out the measurement of currents and / or voltages of the protected equipment of the substation, the formation of waveforms of currents and voltages, their storage, as well as a number of other functions for monitoring the substation. Measuring ITUs have the necessary interfaces (measuring inputs) for measuring currents and voltages in a wide range of their changes, internal memory for storing oscillograms, and can also have a number of discrete inputs for monitoring transformers.
2) Вычислительные ИТУ, осуществляющие реализацию заложенных в них алгоритмов по обработке измеренных значений токов и/или напряжений, включающих алгоритмы релейной защиты (токовой, дистанционной, дифференциальной, и др.), противоаварийной автоматики, мониторинга и другого, требующих значительных вычислительных затрат. Вычислительные ИТУ имеют большую вычислительную мощность и большой объем памяти.2) Computing ITU implementing the algorithms embedded in them for processing the measured values of currents and / or voltages, including relay protection algorithms (current, distance, differential, etc.), emergency automation, monitoring, and others, requiring significant computational costs. Computing ITUs have great computing power and a large amount of memory.
3) Исполнительные ИТУ, преобразующие сигналы с дискретных датчиков выключателей и разъединителей, а также формирующие управляющие сигналы для их исполнительных механизмов. Исполнительные ИТУ имеют входные и выходные интерфейсы для преобразования дискретных сигналов, необходимые для управления выключателями и разъединителями.3) Executive ITU, converting signals from discrete sensors of switches and disconnectors, as well as generating control signals for their actuators. Executive ITUs have input and output interfaces for converting discrete signals, necessary for controlling switches and disconnectors.
Рассмотрим пример реализации заявляемого способа резервирования каналов связи и технологических устройств измерения, анализа, мониторинга и управления оборудованием электрической подстанции.Consider an example of the implementation of the proposed method of reservation of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling the equipment of an electrical substation.
Каждое ИТУ (2) (измерительное, вычислительное или исполнительное) соединено с соответствующим СК (1) посредством Ethernet 100/1000 Мбит/с и не имеет связи с другими СК. При этом все СК (1) соединены между собой посредством Ethernet 1000 Мбит/с по схеме «гипертор» (или «решетка») как показано на фиг. 1, то есть СК (1) соединены между собой таким образом, что каждый из СК (1) соединен не менее, чем с тремя другим СК (1). Каждый СК (1) и ИТУ (2) имеют свой уникальный адрес в сети. Каждый ИТУ (2) содержит как источник информационных пакетов, так и приемник информационных пакетов, представляющих собой стандартные Ethernet пакеты, содержащие адрес источника, адрес назначения, а также данные о параметрах состояния оборудования - измеренные физические величины (мгновенные значения и векторы тока, напряжения, температуры и других физических величин), их математические преобразования для определения других физических величин (мощность, фаза, сопротивление, количество потребленной электроэнергии и другие физические величины), сигналы и команды управления, аудиосигналы и видеоизображения. ИТУ (2) генерирует очередной информационный пакет, содержащий адрес источника и адрес приемника (пункта назначения), а также данные о параметрах состояния оборудования в соответствии с заложенной в него программой маршрутизации, направляет его к соединенному с ним СК (1). СК (1), приняв информационный пакет, направляет его одновременно к нескольким соединенным с ним СК (1) (не менее 3-м) в соответствии с заложенной в него программой маршрутизации. СК (1), принявшие информационный пакет, в свою очередь, перенаправляют его к соединенным с ним СК (1), также в соответствии со своей программой маршрутизации. Двигаясь таким образом, от одного СК (1) к другому СК (1), информационный пакет достигает СК (1), подключенного к ИТУ (2), которое является местом назначения данного информационного пакета. В данном ИТУ (2) происходит выработка управляющих сигналов.Each ITU (2) (measuring, computing or executive) is connected to the corresponding SK (1) via Ethernet 100/1000 Mbit / s and has no connection with other SK. Moreover, all SK (1) are interconnected via 1000 Mbit / s Ethernet according to the “hypertor” (or “lattice”) scheme as shown in FIG. 1, that is, SCs (1) are interconnected in such a way that each of SCs (1) is connected to at least three other SCs (1). Each IC (1) and ITU (2) have their own unique network address. Each ITU (2) contains both a source of information packets and a receiver of information packets, which are standard Ethernet packets containing the source address, destination address, and also data on the state parameters of the equipment - measured physical quantities (instantaneous values and current vectors, voltages, temperature and other physical quantities), their mathematical transformations to determine other physical quantities (power, phase, resistance, amount of electricity consumed and other physical quantities s), signals and control commands, audio signals and video images. The ITU (2) generates the next information package containing the source address and the address of the receiver (destination), as well as data on the state parameters of the equipment in accordance with the routing program laid down in it, directs it to the connected SK (1). IC (1), having received the information packet, sends it simultaneously to several IC (1) connected to it (at least 3) in accordance with the routing program incorporated in it. ICs (1) that have received the information packet, in turn, redirect it to ICs (1) connected to it, also in accordance with their routing program. Moving in this way, from one IC (1) to another IC (1), the information package reaches the IC (1) connected to the ITU (2), which is the destination of this information package. In this IUT (2), control signals are generated.
Таким образом, один и тот же информационный пакет достигает места назначения от определенного ИТУ (2) по нескольким независимым маршрутам, чем обеспечивается многократное резервирование пути его доставки.Thus, the same information package reaches its destination from a specific ITU (2) via several independent routes, which ensures multiple reservation of its delivery route.
Следует отметить, что один и тот же СК, также как и все остальные, осуществляет передачу информационных пакетов по разным маршрутам поочередно во времени по мере поступления пакетов - от подключенного к нему ИТУ и других СК. Информационные пакеты различаются между собой не только данными о параметрах состояния оборудования, но и по заложенной в информационный пакет программе маршрутизации: каждый информационный пакет содержит уникальные адреса ИТУ - источника и ИТУ - приемника, и, в соответствии с этими адресами, направляется либо на следующий определенный СК, либо, если достигли СК, подключенного к ИТУ, являющимся местом назначения (приемником), то передаются ему.It should be noted that one and the same SC, like all the others, transmits information packets on different routes alternately in time as packets arrive - from the connected ITU and other SKs. Information packets differ from each other not only by data on equipment status parameters, but also according to the routing program included in the information package: each information packet contains unique addresses of the ITU - source and ITU - receiver, and, in accordance with these addresses, is sent either to the next defined ICs, or, if they have reached an IC connected to an ITU that is a destination (receiver), then they are transferred to it.
Способ резервирования каналов связи и технологических устройств измерения, анализа, мониторинга и управления оборудованием электрической подстанции имеет много возможных реализаций на доступной микроэлектронной базе. В качестве СК может быть применен сетевой переключатель пакетов 10/100/1000 Мбит/с KSZ9477, серийно выпускаемый компанией Microchip, имеющий 5 высокоскоростных 1000 Мбит/с приемопередающих портов. Для задания маршрутов (управления коммутационными переключениям) сетевой переключатель пакетов 10/100/1000 Мбит/с KSZ9477 имеет память, в которую загружается таблица маршрутизации, определяющая, в какой из портов перенаправлять определенный пакет при его поступлении. Загрузку таблицы маршрутизации можно осуществить, применив микроконтроллер типа ARM, например, AT91SAM9XE128. Измерительные ИТУ могут быть изготовлены на базе высокопроизводительных микропроцессоров типа ATSAMA5D31 производства компании ATMEL, имеющих встроенный многоканальный аналого-цифровой преобразователь, порт Ethernet 100 Мбит/с, и другие необходимые интерфейсы. Исполнительные ИТУ могут быть построены аналогичным образом, с применением быстродействующих сильноточных (60 ампер и более) твердотельных реле, например, производства IXYS для управления исполнительными механизмами выключателей, разъединителей. Вычислительные ИТУ, требующие больших вычислительных ресурсов, необходимых для работы алгоритмов релейной защиты, противоаварийной автоматики, регистрации аварийных процессов, могут быть построены на основе промышленных компьютеров на процессорных платформах х86.The method of reservation of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling the equipment of an electrical substation has many possible implementations on an accessible microelectronic base. As an SC, a 10/100/1000 Mbit / s packet switch KSZ9477, commercially available from Microchip, with 5 high-speed 1000 Mbit / s transceiver ports can be used. To set routes (control switching switching), the 10/100/1000 Mbit / s packet network switch KSZ9477 has a memory in which a routing table is loaded, which determines which port to forward a specific packet to when it arrives. The routing table can be loaded using an ARM type microcontroller, for example, AT91SAM9XE128. Measuring ITUs can be made on the basis of high-performance microprocessors such as ATSAMA5D31 manufactured by ATMEL, which have a built-in multi-channel analog-to-digital converter, an Ethernet port of 100 Mbps, and other necessary interfaces. Executive ITUs can be built in a similar way, using high-speed high-current (60 amperes and more) solid-state relays, for example, manufactured by IXYS to control the actuators of switches, disconnectors. Computing ITUs requiring large computational resources required for the operation of relay protection algorithms, emergency control, and accident recording can be built on the basis of industrial computers on x86 processor platforms.
Повышение надежности работы каналов связи и технологических устройств измерения, анализа, мониторинга и управления оборудованием электрической подстанции достигается за счет того, что способ резервирования каналов связи и технологических устройств измерения, анализа, мониторинга и управления оборудованием электрической подстанции заключается в том, что на первом этапе соединяют в сеть интеллектуальные технологические устройства и сетевые коммутаторы, на втором этапе проводят фиксацию параметров состояния оборудования электрической подстанции, на третьем этапе проводят передачу и прием информационных пакетов, содержащих данные о параметрах состояния оборудования, на четвертом этапе проводится анализ параметров состояния оборудования, на пятом этапе происходит выработка управляющих сигналов. Причем, на первом этапе соединяют в сеть интеллектуальные технологические устройства и сетевые коммутаторы таким образом, что каждое интеллектуальное технологическое устройство соединено с соответствующим сетевым коммутатором, а сетевые коммутаторы соединены между собой так, что каждый из сетевых коммутаторов соединен не менее, чем с тремя другими сетевыми коммутаторами.Improving the reliability of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling equipment of an electrical substation is achieved due to the fact that the method of reserving communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling equipment of an electric substation is that they connect at the first stage intelligent technological devices and network switches are connected to the network; at the second stage, they fix the state parameters of the electrical equipment second substation to the third stage is carried out transmission and reception of data packets containing data about the parameters of the condition of equipment in the fourth step is carried out analysis of the parameters of the equipment, at the fifth step is the generation of control signals. Moreover, at the first stage, intelligent technological devices and network switches are connected to the network in such a way that each intelligent technological device is connected to the corresponding network switch, and the network switches are interconnected so that each of the network switches is connected to at least three other network by switches.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017140350A RU2668380C1 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Method of reservation of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling electrical substation equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017140350A RU2668380C1 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Method of reservation of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling electrical substation equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2668380C1 true RU2668380C1 (en) | 2018-09-28 |
Family
ID=63798104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017140350A RU2668380C1 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Method of reservation of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling electrical substation equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2668380C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2727526C1 (en) * | 2019-12-02 | 2020-07-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Цифровые измерительные трансформаторы" (ООО НПО "ЦИТ") | System for monitoring, protection and control of electric substation equipment |
| RU2727525C1 (en) * | 2019-12-02 | 2020-07-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Цифровые измерительные трансформаторы" (ООО НПО "ЦИТ") | Method of monitoring, protection and control of electric substation equipment |
| RU209720U1 (en) * | 2021-12-14 | 2022-03-21 | Акционерное общество "Русатом Автоматизированные Системы Управления" (АО "РАСУ") | Communication device for cluster digital substation |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU40813U1 (en) * | 2004-05-24 | 2004-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" | DIGITAL COMPUTER SYSTEM OF RADAR STATION |
| RU67302U1 (en) * | 2007-04-28 | 2007-10-10 | Открытое акционерное общество "Энера Инжиниринг" | AUTOMATION OF REDUCED VOLTAGE REDUCTION ON SUBSTANCE BUS |
| US7568000B2 (en) * | 2001-08-21 | 2009-07-28 | Rosemount Analytical | Shared-use data processing for process control systems |
| RU2402139C2 (en) * | 2005-06-21 | 2010-10-20 | Сименс Лтда. | Monitoring and control system and method of operating mode of power transformer |
| RU2430400C1 (en) * | 2010-08-20 | 2011-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Backup software-hadware system for automatic monitoring and control |
| RU2468407C1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория интеллектуальных сетей и систем" (ООО "ЛИСИС") | Automated system of monitoring, protection and control of equipment of electrical substation |
-
2017
- 2017-11-20 RU RU2017140350A patent/RU2668380C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7568000B2 (en) * | 2001-08-21 | 2009-07-28 | Rosemount Analytical | Shared-use data processing for process control systems |
| RU40813U1 (en) * | 2004-05-24 | 2004-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" | DIGITAL COMPUTER SYSTEM OF RADAR STATION |
| RU2402139C2 (en) * | 2005-06-21 | 2010-10-20 | Сименс Лтда. | Monitoring and control system and method of operating mode of power transformer |
| RU67302U1 (en) * | 2007-04-28 | 2007-10-10 | Открытое акционерное общество "Энера Инжиниринг" | AUTOMATION OF REDUCED VOLTAGE REDUCTION ON SUBSTANCE BUS |
| RU2430400C1 (en) * | 2010-08-20 | 2011-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Backup software-hadware system for automatic monitoring and control |
| RU2468407C1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория интеллектуальных сетей и систем" (ООО "ЛИСИС") | Automated system of monitoring, protection and control of equipment of electrical substation |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2727526C1 (en) * | 2019-12-02 | 2020-07-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Цифровые измерительные трансформаторы" (ООО НПО "ЦИТ") | System for monitoring, protection and control of electric substation equipment |
| RU2727525C1 (en) * | 2019-12-02 | 2020-07-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Цифровые измерительные трансформаторы" (ООО НПО "ЦИТ") | Method of monitoring, protection and control of electric substation equipment |
| RU209720U1 (en) * | 2021-12-14 | 2022-03-21 | Акционерное общество "Русатом Автоматизированные Системы Управления" (АО "РАСУ") | Communication device for cluster digital substation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2668380C1 (en) | Method of reservation of communication channels and technological devices for measuring, analyzing, monitoring and controlling electrical substation equipment | |
| RU2464585C2 (en) | Comprehensive testing of automated systems of power substation | |
| US8886475B2 (en) | Reliability calculation for Substation Automation systems | |
| US20110196627A1 (en) | Method and device for evaluating an electrical installation of an electrical power system | |
| CN103546272A (en) | Sampling value synchronizing method based on data exchange dynamic delay compensation | |
| CN108963995B (en) | Regional differential protection device and method for power distribution network to react to phase-to-phase fault | |
| US11100262B2 (en) | Substation voltage replica based on digital voltage | |
| CN102640388A (en) | I/o module | |
| CN106599447B (en) | Substation's hierarchical topology analysis method based on electrical separation | |
| CN104977474A (en) | System for measuring transmission loss in a hvdc system | |
| CN102375428A (en) | Analog input module for a programmable logic controller | |
| CN1455488A (en) | Integrated protection, measuring and controlling technique of converting station based on multi-agency | |
| CN103163357A (en) | Multi-channel leakage current monitoring system | |
| Starck et al. | Switchgear optimization using IEC 61850-9-2 | |
| Dorsch et al. | Analysing the real-time-capability of wide area communication in smart grids | |
| KR101037368B1 (en) | Apparatus and method for providing integrated data | |
| CN107306029B (en) | Analog quantity transmission system and method for hybrid power transmission control protection device | |
| US10739765B2 (en) | Method for enriching data in measurement data records of a low-voltage network | |
| CN207801581U (en) | Intelligent substation relay protection detecting system | |
| CN100423394C (en) | Method for providing protection function in distribution network | |
| CN209400646U (en) | A kind of electric system mesolow failure logging and analytical equipment | |
| Amjadi et al. | IEC61850 GOOSE performance in real time and challenges faced by power utilities | |
| RU114536U1 (en) | INTELLIGENT CELL OF ELECTRICITY DISTRIBUTION | |
| Chauhan et al. | Engineering and management of communication networks in powergrid’s full digital substations | |
| RU2650894C1 (en) | Automated system of monitoring, protection and control of equipment of electrical substation |