Протоколы передачи данных

Стандарт МЭК 61850 предлагает использование трех протоколов передачи данных:

· MMS (Manufacturing Message Specification – стандарт ISO/IEC 9506) – протокол передачи данных реального времени и команд диспетчерского управления между сетевыми устройствами и/или программными приложениями;

· GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event – стандарт МЭК 61850-8-1) – протокол передачи данных о событиях на подстанции. Данный протокол служит для замены медных кабельных связей, которые предназначены для передачи дискретных сигналов между устройствами;

· SV (Sampled Values – стандарт МЭК 61850-9-2) – протокол передачи оцифрованных мгновенных значений от измерительных трансформаторов тока и напряжения. Этот протокол дает возможность заменить цепи переменного тока, которые соединяют устройства РЗА с трансформаторами тока и трансформаторами напряжения.

ЦИФРОВИЗАЦИЯ ЭНЕРГООБЪЕКТОВ

В данной главе будут рассмотрены степень цифровизации энергообъектов, варианты построения цифровой подстанции – архитектуры, вызовы цифровизации и их практические решения, преимущества и недостатки цифровых подстанций.

Архитектуры цифровой подстанции

На сегодняшний день с применением МЭК 61850 активно проектируются подстанции трех архитектур – первой, второй и третьей.

Первая архитектура подразумевает обмен информацией между устройствами в форме дискретных и аналоговых электрических сигналов. Информационный обмен с верхним уровнем осуществляется по протоколу МЭК 61850-8-1 MMS.

Вторая архитектура обладает более расширенным применением цифровых протоколов. Взаимодействие между устройствами выполняется объектно-ориентированными GOOSE-сообщениями; информационный обмен с верхним уровнем осуществляется по протоколу МЭК 61850-8-1 MMS; измерения тока и напряжения передаются в виде аналоговых сигналов по обычным электрическим цепям.

Третья архитектура подразумевает глубокую интеграцию информационных процессов на всех уровнях цифровой подстанции. Взаимодействие между ИЭУ РЗА выполняется посредством GOOSE-сообщений; информация от измерительных устройств передается в цифровом виде с применением протокола передачи мгновенных значений (SV-потоков); информационный обмен с верхним уровнем осуществляется по протоколу МЭК 61850-8-1 MMS.

Повышение требований к точности синхронизации

Первая редакция МЭК 61850-9-2 не предполагала использования протоколов резервирования, в связи с чем формат Ethernet-кадра, описанный первой редакцией не включал соответствующих полей.

Протокол синхронизации времени не описан самим стандартом МЭК 61850-9-2 вовсе.

Глава МЭК 61850-5 содержит лишь требования к точности синхронизации, однако также не оговаривает каким образом должна достигаться эта точность. Единственным документом, прямо указывающим на использованием синхроимпульса 1PPS являются технические требования МЭК 61850-9-2 LE. Следует отметить, что данная спецификация не предполагала использование протокола синхронизации IEEE 1588 v2, профиль для электроэнергетики которого появился уже после принятия МЭК 61850-9-2LE. Однако уже сегодня появляются устройства, поддерживающие новый протокол синхронизации времени вместе с возможностью синхронизации по сигналу 1PPS.