Modbus RTU kalorimetro integravimas į IEC 61850 sistemą

Apie ELES d.o.o.

ELES d.o.o. (Elektro-Slovenija) yra valstybei priklausantis elektros energijos perdavimo (ir skirstymo) sistemos operatorius Slovėnijoje. Kaip nacionalinio elektros tinklo teisinis ir techninis pagrindas, ELES yra atsakinga už saugų, patikimą ir nepertraukiamą elektros energijos perdavimą visame Slovėnijos aukštos įtampos tinkle, veikiančiame 400 kV, 220 kV ir dalyje 110 kV. Įmonės misija taip pat apima inovacijų ir skaitmenizacijos diegimą energetikos sistemose, siekiant palaikyti išmaniųjų tinklų plėtrą ir didinti veiklos efektyvumą.

Iššūkis

ELES savo tinklo infrastruktūros dalyje įdiegė kalorimetrą (lauko įrenginį, matuojantį šiluminę energiją ar susijusius parametrus), kuris komunikavo naudodamas Modbus RTU – plačiai pramoninėje automatikoje taikomą nuoseklųjį protokolą. Tačiau ELES centrinė operacinė sistema – Siemens SICAM PAS – remiasi moderniu IEC 61850 ryšio standartu, skirtu pastočių automatizavimui ir elektros sistemų integracijai.

Tai sukūrė protokolų nesuderinamumą:

• Kalorimetras: Modbus RTU sąsaja
• SICAM PAS: IEC 61850 pastočių sistema

Be konversijos sluoksnio kalorimetro duomenys negalėjo būti tiesiogiai atpažįstami ar apdorojami Siemens SICAM PAS sistemoje.

Elseta WCC Lite kaip protokolų keitiklis

Siekiant užpildyti šią spragą, ELES pasirinko „Elsetos” WCC Lite – kompaktišką nuotolinį terminalinį įrenginį ir protokolų keitiklį – kuris veikia kaip tarpinė grandis tarp Modbus RTU įrenginio ir IEC 61850 pagrindu veikiančios automatizavimo sistemos.

Kaip tai veikia

1. Ryšys su lauko įrenginiu
   Kalorimetras perduoda matavimo duomenis per Modbus RTU (nuosekliąją sąsają).
   WCC Lite tiesiogiai jungiasi prie šio įrenginio, veikdamas kaip Modbus „master“ ir rinkdamas procesinius duomenis.
2. Modbus įrenginių integracija į IEC 61850 aplinką
   WCC Lite verčia Modbus registrus ir būsenas į IEC 61850 duomenų modelius, įskaitant atitinkamus duomenų objektus ir ataskaitų teikimo atributus, kuriuos gali interpretuoti SICAM PAS sistema.
   Tai apima modulinių Modbus žymių susiejimą su standartizuotais IEC 61850 duomenų rinkiniais.
3. Ryšys su SICAM PAS
   Naudodamas integruotas IEC 61850 kliento/serverio programines sąsajas, WCC Lite perduoda konvertuotus duomenis į Siemens SICAM PAS sistemą (ar kitą IEC 61850 SCADA klientą) per pastotės IP tinklą.
4. Duomenų integracija ir eksploatavimas
   Kalorimetro rodmenys (pvz., energijos srautas, temperatūros, diagnostika) dabar sklandžiai matomi Siemens automatizavimo aplinkoje – tinkami stebėsenai, istorinių duomenų kaupimui, aliarmams ir modeliu grįstai valdymo logikai.

Nauda ir pridėtinė vertė

Esamos infrastruktūros panaudojimas

Užuot keitę esamą kalorimetrą ar diegę pilnai IEC 61850 palaikančią įrangą, ELES panaudojo WCC Lite kaip konkrečiam tikslui pritaikytą daiktą, taip prailgindami senesnių lauko įrenginių eksploatavimo laiką. Toks požiūris leido išvengti nereikalingų įrenginių modernizavimo darbų, sumažino kapitalo sąnaudas ir padėjo išvengti sistemų prastovų, susijusių su techninės įrangos keitimu.

Sutaupyti kaštai:

• Pašalinamas poreikis diegti brangią naują techninę įrangą.
• Išvengiama inžinerinio perprojektavimo kaštų, reikalingų visą instaliaciją perkelti į IEC 61850 standartą.
• Išnaudojamos WCC Lite sujungtos RTU ir protokolų konversijos galimybės, užtikrinant minimalų sistemos pėdsaką.

Ateities užtikrinimas ir mastelio didinimas

Kadangi WCC Lite palaiko tiek Modbus, tiek IEC 61850 (bei kitus protokolus), ELES turi lengvai plečiamą integracijos sluoksnį, leidžiantį prireikus paprastai prijungti papildomus senesnius įrenginius. Jau turėdama WCC Lite, ELES ateityje gali integruoti ir naujus įrenginius, naudojančius bet kurį iš pramonėje paplitusių protokolų, išvengdama IEC 61850 suderinamumo problemų.

Išvados

Pasirinkę „Elseta“ WCC Lite kaip protokolų keitiklį, ELES sėkmingai integravo Modbus pagrindu veikiantį kalorimetrą į savo IEC 61850 pagrindu veikiančią Siemens SICAM PAS aplinką – taip pasiekdami sklandų suderinamumą, didesnį veiklos efektyvumą ir kaštų taupymą. Šis naudojimo atvejis parodo, kaip elektros tinklų operatoriai gali modernizuoti pastočių automatizavimą ir įrenginių tarpusavio komunikaciją neatsisakydami senosios įrangos, pasitelkdami modulinius, daugiaprotokolius lauko įrenginius, sujungiančius skirtingus pramonės komunikacijos standartus.