Коммутаторы Kyland для энергетики – это промышленные Ethernet-коммутаторы, которые обеспечивают надежное управление энергосетями и автоматизацию подстанций. Они соответствуют стандартам МЭК 61850, обладают высокой электромагнитной устойчивостью и подходят для Smart Grid. В этой статье мы разберем, почему коммутаторы Kyland – лучший выбор для энергетики, какие модели наиболее популярны и как они используются в реальных проектах.
Ethernet-коммутаторы Kyland для энергетики играют ключевую роль в автоматизации промышленных энергосистем, являющейся важной частью концепции умных сетей Smart Grid. Эти устройства обеспечивают надежную передачу данных и управление сетевой инфраструктурой. Она подразумевает использование современных электронных разработок, коммуникационных, информационных и сетевых технологий для интеграции информации, получаемой в реальном времени и в автономном режиме, пользовательской информации и параметров структуры интеллектуальной сети АСУ ТП. Такой подход поможет осуществить контроль за работой системы распределения электроэнергии, а также организовать обнаружение, защиту и управление распределением электроэнергии в случае аварии. АСУ ТП повышает эффективность работы энергетической сети и надежность системы в целом. Она позволяет сократить частоту и длительность перебоев в энергоснабжении, ускорить процесс восстановления подачи электричества в случае сбоя, снизить операционные расходы, повысить эффективность использования и усилить защиту.
На схеме изображена структура системы распределительных электрических сетей с различными компонентами, применяющимися в энергетической инфраструктуре.
Центр управления: здесь находится система управления, включающая рабочие станции с программными решениями Kyview и Kyvision для мониторинга и управления сетью.
Подстанция: включает коммутаторы SICOM3024P и SICOM3000A, которые обеспечивают связь и передачу данных между элементами системы. Эти устройства играют ключевую роль в обеспечении передачи данных и телемеханики.
Распределительная сеть: эта часть соединяет подстанцию с различными трансформаторами и потребителями, используя промышленные Ethernet-коммутаторы SICOM3000A для обеспечения связи и контроля.
Трансформаторы: расположены между подстанцией и конечными потребителями (как промышленными, так и коммерческими). Они отвечают за преобразование напряжения для нужд конечных потребителей.
Промышленные и коммерческие потребители: потребители энергии, которые подключены к распределительной сети через трансформаторы. Промышленные объекты и коммерческие здания получают электроэнергию, преобразованную для их использования.
Вся система построена на основе коммутаторов Kyland для энергетики, которые обеспечивают автоматизацию, управление и защиту промышленных энергетических сетей. Эти решения помогают значительно повысить надежность энергоснабжения и соответствуют концепции Smart Grid.
Требования к сетям автоматизации распределительных электрических сетей
- Защита коммуникационной сети от сбоев и механизмы быстрого восстановления работоспособности после них.
- Коммуникационное оборудование должно обеспечивать подключение устройств с различными интерфейсами.
- Магистральные сети должны поддерживать маршрутизацию для организации связи между региональными подстанциями.
- Должна быть развернута эффективная платформа для управления большим количеством устройств в режиме реального времени.
- Система должна быть мультисервисной, т. е. обеспечивать дистанционную связь, управление и возможность удаленной настройки и мониторинга. Различные виды сервисов имеют разную чувствительность ко времени, поэтому коммуникационная сеть должна предоставлять возможности приоритизации QoS (Quality of Service) для различного типа трафика.
- Коммуникационное оборудование часто устанавливается на открытых площадках, таким образом, оно должно надежно функционировать в условиях низких и высоких температур, иметь влаго- и пылезащиту, а также соответствовать высоким требованиям электромагнитной совместимости.
- Коммуникационное оборудование, установленное на открытых площадках, должно отвечать требованиям безопасности для предотвращения несанкционированного доступа и нанесения ущерба сети.
- Простота установки, обслуживания и возможность расширения существующей сети.
Коммутаторы Kyland для энергетики: рекомендуемые устройства
- SICOM3024P
- SICOM3000а
- SICOM3028GPT
Почему коммутаторы Kyland для энергетики – лучший выбор для автоматизации сетей
- Оборудование поддерживает функции безопасного управления, доступа и фильтрации данных с помощью протоколов и технологий SSH/SSL, SNMPv3, IEEE802.1x TACACS+ и RADIUS, ACL, что позволяет эффективно предотвращать несанкционированный доступ и контролировать достоверность данных в сети.
- Поддержка функций сервера последовательных интерфейсов для подключения к сетям RS‑232/485/422.
- Различные варианты низковольтного и высоковольтного питания (24/48 VDC, 110/220 VAC/VDC) с резервированием.
- Программная платформа для управления сетью Kyview 2.0 для эффективного мониторинга всего сетевого оборудования.
- Широкий диапазон рабочих температур и пассивное охлаждение для стабильной работы при температуре от -40 до +75 ℃.
- Интеллектуальный коммуникационный шлюз серии DG-A конвертирует протоколы и поддерживает стандарты связи МЭК 61850.
- Устройства имеют высокую электромагнитную устойчивость 4 уровня и поэтому стабильно работают в электроэнергетических системах.
- Использование коммутаторов Kyland для энергетики и протокола DHP делает сеть не только надежной, но и гибкой, что особенно важно для автоматизации подстанций и распределительных энергосетей.
- Использование кольцевых топологий на уровне доступа обеспечивает надежность и миллисекундное время восстановления благодаря протоколам DT-Ring и DRP.
- Kyland предоставляет комплексные коммуникационные решения для построения иерархических многоуровневых сетей связи Industrial Ethernet.
- Поддержка протокола резервирования на основе VLAN дает возможность разворачивать разные сети в зависимости от типа трафика, а также обеспечивать независимые логические каналы связи для различных функций и сервисов.
Решения для автоматизации подстанций в соответствии с МЭК 61850
На схеме изображена система промышленной автоматизации. Она включает различные компоненты, такие как машины, контрольные панели и компьютерные интерфейсы, соединенные в рабочий процесс. Схема разделена на несколько уровней:
Уровень процесса: здесь находятся модули MU и распределительное устройство.
Уровень присоединения: включает устройства защиты, измерительные устройства, а также шины процесса и станции.
Уровень станции: содержит решения для высокоточной синхронизации времени и интеллектуальные шлюзы.
Промышленные Ethernet-коммутаторы МЭК 61850-3
Преимущества коммутаторов Kyland
- Устройства соответствуют требованиям стандарта МЭК 61850-3 и IEEE 1613 и имеют сертификат KEMA.
- Широкая линейка устройств, включающая коммутаторы для шины процесса и станции, а также Redbox HSR/PRP.
- Встроенный MMS-сервер информационной модели МЭК 61850.
- Поддержка расширенных функций безопасности.
- Поддержка протоколов резервирования МЭК 62439-3 (HSR/PRP), МЭК 62439-6 (DRP), DT-Ring, RSTP.
- Поддержка уведомлений о задержке SV пакетов с точностью < 20 нс, протоколы синхронизации времени NTP, IEEE1588v2 PTP и ITU-T.G.8261/G.8262.
В таком решении используются интеллектуальные шлюзы DG- A8/A16
Преимущества интеллектуальных шлюзов Kyland
- Поддержка сбора данных с ИЭУ через последовательные и Ethernet интерфейсы.
- Поддержка настройки путем импорта стандартных файлов CID.
- Поддержка отчетов МЭК 61850 BRCB и URCB, подписки GOOSE, передачи сообщений MMS и т. д.
- Поддержка множества протоколов: МЭК 60870-5-101, МЭК 60870-5-102 (Master), МЭК 60870-5-103 (Master/ Slave), МЭК 60807-5-104 (Master/Slave), MODBUS (Master/Slave - RTU/TCP), DNP3.0 (Master/Slave - Serial/over TCP/IP) и др.
Решения для высокоточной синхронизации времени
Почему стоит выбрать Kyland
- Сервер времени с высокой точностью ±100 нс, с поддержкой нескольких источников сигнала точного времени: GPS, BD, ГЛОНАСС и др.
- Переключение между источниками опорных сигналов в течение 200 нс.
- Совместимость с IEEE PC 37.238 Power Profile.
- Преобразование IEEE1588 в IRIG-B для обратной совместимости.
- Надежный алгоритм выбора нескольких источников точного времени.
- Протоколы управления MMS/МЭК 60870-5-104/SNMP.
- В линейке есть серверы времени, коммутаторы с аппаратной поддержкой синхронизации времени по IEEE1588v2, распределители и преобразователи временных сигналов.
Обзор реальных проектов с участием оборудования KYLAND
Применение: подстанций
Продукты: SICOM3024P, SICOM3028GPT
Особенности: L4 EMC Уровень защиты от помех
Российские Электрические Сети - ФСК, МЭС Урала, ПС Правдинская
Применение: SCADA подстанции
Продукты: DGW, SICOM3024P, SICOM3028GPT, KPS3204, SICOM3000A
Особенности: L4 EMC уровень защиты от помех
ПАО «ФСК ЕЭС» -МЭС Сибири (28 Подстанций)
Применение: модернизация систем телемеханики и передачи информации
Продукты: SICOM3024P(около 200шт), SICOM3000A, RUBY3A
Особенности: проект включает в себя ПС: Забайкальский ПМЭС - 8ПС, Западно- Сибирское ПМЭС - 8ПС, Красноярский ПМЭС - 3ПС, Кузбасское ПМЭС - 9ПС.
ПС Адлер -Кубаньэнерго
Применение: модернизация подстанций ниже 110кВ
Продукты: SICOM3024Р, SICOM3000A
Особенности: соответствие стандартам МЭК61850, поддержка функций резервирования
Обзор устройств Kyland
Ниже приведена классификация устройств Kyland по префиксам:
| Префикс линейки | Что это |
|---|---|
| SICOM, KIEN | Управляемый коммутатор Ethernet |
| Aquam | Коммутаторы Ethernet с разъемами M12 |
| Opal | Неуправляемые коммутаторы Ethernet |
| KOM | Неуправляемый медиаконвертер |
| Ruby | РедБокс. Модуль PRP/HSR |
| KPS | Серверы последовательных интерфейсов |
| KGW | Шлюзы промышленных протоколов |
| KyAir | Управление беспроводной связи |
Коммутаторы для монтажа в стойку
Мощными устройствами являются:
SICOM8648X 48*10G+2*40G+4*100G
SICOM6896G-S 32*40G
Коммутаторы SICOM для монтажа на DIN-рейку
Наиболее мощными устройствами являются:
- SICOM6416G 12*1G+4*10G
- SICOM3000TSN 16*1G+ 4*10G
- SICOM3416G 12*1G+4*10G
Устройства HSR/PRP
Ruby3A. 3-портовое гигабитное устройство резервирования для высоконадежных полевых приложений, таких как интеллектуальные подстанции
HSR/PRP module.Модуль расширения функции резервирования с нулевой потерей пакетов HSR/PRP поддерживают коммутаторы серии SICOM3028GPT для обеспечения резервирования по стандарту IEC 62439-3
Это оборудование соответствует стандарту IEC 62439-3, который регулирует требования к системам резервирования в промышленных сетях и помогает обеспечить стабильную и бесперебойную работу сетевой инфраструктуры в промышленной среде.
Высокоточные серверы времени
Выше представлены высокоточные серверы времени и конвертеры времени.
- PTS-10AL и PTS-10A- это надёжные серверы времени, обеспечивающие точную синхронизацию для сетевых устройств и промышленных приложений.
- PTS-30M/30E - серверы, которые поддерживают расширенные функции синхронизации, предоставляя ещё более точные временные метки для критически важных процессов.
- PTS-DR200 и PTS-DR200L - компактные серверы времени, предназначенные для установки в условиях ограниченного пространства и поддерживающие широкие возможности подключения.
Конвертер времени PTC2000. Этот конвертер выполняет преобразование временных сигналов, что позволяет интегрировать оборудование с разными стандартами времени, обеспечивая стабильность и совместимость системы.
Эти устройства играют ключевую роль в синхронизации оборудования, особенно в промышленных и энергетических сетях, где точность времени имеет первостепенное значение.
Обзор сервера Hyperie 8300
- Сервер поддерживает процессоры Celeron, i5 или i7.
- Оперативная память может достигать 64 ГБ.
- 6 Ethernet портов и 2 SFP порта.
- 8 последовательных портов с изоляцией и защитой от перенапряжения.
- 4 цифровых ввода и 4 цифровых вывода.
- Вход и выход для IRIG-B.
- Выводы аварийной сигнализации.
- 2 слота расширения.
| Категория | Характеристики | Описание |
|---|---|---|
| Процессор, память и хранение данных | Процессор | Intel® Core i7-8665UE, Intel® Core i5-8365UE, Intel® Celeron® 4305UE |
| RAM | 16GB/32GB/64GB DDR4 SODIMM | |
| Слоты для SSD дисков | 2 слота 2.5” SSD | |
| Интерфейсы | Порт Ethernet | 6 x 10/100/1000Base-T(X) RJ45 портов, 2 x 1Гигабитные SFP-слота для оптоволоконного SFP-модуля |
| Последовательные порты | 8 портов RS232/RS485, разъём DB9/terminal, изоляция 2.5 кВ и защита от перенапряжения 2 кВ | |
| Цифровые входы/выходы | 4 x DI, 4 x DO | |
| IRIG-B | 1 x IRIG-B IN, 1 x IRIG-B OUT | |
| Консольный порт | RS232, DB9 | |
| Вывод аварийной сигнализации | 2 программируемых нормально замкнутых (НЗ) выхода с сухими контактами для сигнализации об отказе системы, 5A@250VAC 5A@30VDC 2 контакта сигнализации о потере питания, 5A@250VAC 5A@30VDC | |
| USB | 2 x USB2.0 (лицевая панель), 5 x USB3.0 (задняя панель) | |
| Дисплей | 1 x VGA, 2 x HDMI | |
| Слоты расширения | 2 слота расширения для установки дополнительных модулей Ethernet RJ45/оптоволоконный порт, DIDO и модулей последовательных портов | |
Возможность резервированного питания, безвентиляторное исполнение, рабочая температура от -40 до 75.
| Характеристики | Описание | |
|---|---|---|
| Светодиодные индикаторы | Системные | Работа: RUN; Питание: PWR1, PWR2; Авария: ALM1, ALM2 |
| Программируемые индикаторы | 1-8 | |
| LAN | 2 на порт RJ45/SFP (LINK, ACT) | |
| Последовательный порт | 2 на порт (TXD, RXD) | |
| Цифровые входы/выходы | 1 на порт | |
| Источник питания | Диапазон входного сигнала | 85VAC~264VAC/100VDC~360VDC источники питания с резервированием |
| Кнопка питания | ON/OFF | |
| Сигнализация потери питания | Поддерживается | |
| Потребляемая мощность | Max 50 Вт | |
| Физические характеристики | Корпус | Металлический, безвентиляторный |
| Размеры | 483мм x 133мм x 330мм | |
| Вес | 9 кг | |
| Монтаж | Монтаж в 19" конструктив | |
| Условия эксплуатации | Рабочая температура | от -40°C до +75°C |
| Температура хранения | от -40°C до +85°C | |
| Относительная влажность окружающей среды | от 5% до 95% (без конденсации) | |
Обзор Kyview 2.0 и Kyvision 3.0
| Kyvision 3.0 | Kyview 2.0 (NMS) | ||
|---|---|---|---|
| Максимальное количество управляемого узлов | 1000 | 20000 | |
| Количество одновременных клиентов | 10 | 100 | |
| Мониторинг стороннего оборудования | Common MIB | Common MIB | |
| Поддержка индивидуальной разработки | ✓ | ✓ | |
| Топология | Автоматическая топология | ✓ | Получение от EMS |
| Создание программно/вручную | ✓ | ✓ | |
| Многоуровневый вид | — | ✓ | |
| Отображение тревог на топологии | ✓ | ✓ | |
| Оборудование | Статус в режиме реального времени | ✓ | ✓ |
| Статус порта | ✓ | ✓ | |
| Информация о потоке | ✓ | ✓ | |
| История статуса | — | ✓ | |
Kyvision и Kyview - это системы, которые используются для мониторинга и управления промышленными процессами.
Основные отличия:
| Kyvision 3.0 | Kyview 2.0 (NMS) | ||
|---|---|---|---|
| Тревога | Классификация тревоги | ✓ | ✓ |
| Переопределение аварий | — | ✓ | |
| Интеллектуальная обработка сжатия / фильтрации | — | ✓ | |
| Подтверждение тревоги | ✓ | ✓ | |
| Отображение аварийных состояний | ✓ | ✓ | |
| Уведомление о тревогах | ✓ | ✓ | |
| Отчеты | Статистика в реальном времени | ✓ | ✓ |
| История статистики | ✓ | ✓ | |
| Статистика тревог | ✓ | ✓ | |
| Сбор данных | Настройка периода получения данных | — | ✓ |
| Установка периода сбора сигналов тревоги | — | ✓ | |
Kyvision ориентирован на мониторинг сетевой инфраструктуры и больше используется для управления сетевыми устройствами и их работой.
Kyview предназначен для управления и мониторинга технологических процессов в промышленных и инфраструктурных системах с использованием SCADA.
| Kyvision 3.0 | Kyview 2.0 (NMS) | ||
|---|---|---|---|
| Управление ресурсами | — | ✓ | |
| Безопасность | Самоконтроль системы | — | ✓ |
| Восстановление данных BackUp | ✓ | ✓ | |
| Операционные логи | ✓ | ✓ | |
| Системные логи | ✓ | ✓ | |
| Автоматическая блокировка | ✓ | — | |
| Система | Управление ролями | — | ✓ |
| Управление пользователями | ✓ | ✓ | |
| Выбор языкового пакета | ✓ | ✓ | |
| Параметры производительности | |||
| Хранение данных о производительности | — | ✓ | |
| Хранение данных о тревогах | ✓ | ✓ | |
| Хранение log файла | ✓ | ✓ | |
| Надежность системы | >10000ч | >10000ч | |
| Восстановление работоспособности системы | <1ч | <1ч | |
| Время срабатывания тревоги | <10с | <5с | |
| Внешний интерфейс | |||
| Corba interface | ✓ | ✓ | |
| Socket interface | ✓ | — | |
Таким образом, Kyvision занимается управлением сетью, а Kyview - контролем и управлением непосредственно объектами автоматизации и технологическими процессами.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Что такое автоматизация распределительных электрических сетей?
Автоматизация распределительных сетей – это внедрение интеллектуальных технологий для мониторинга, управления и защиты электроэнергетических систем. Это позволяет повысить надежность сети, сократить количество аварии и ускорить восстановление подачи электроэнергии.
2. Какое оборудование Kyland используется в энергетике и промышленности?
Kyland предлагает широкий ассортимент оборудования, включая промышленные коммутаторы SICOM, интеллектуальные шлюзы DG-A8/A16, серверы времени PTS, а также системы управления Kyview 2.0 и Kyvision 3.0. Эти решения применяются в энергетических компаниях, на подстанциях и в системах автоматизации.
3. Чем стандарты МЭК 61850 важны для автоматизации подстанций?
МЭК 61850 – это международный стандарт, который регламентирует обмен данными и взаимодействие устройств в электроэнергетике. Он позволяет стандартизировать процессы, обеспечивать отказоустойчивость и упрощает интеграцию оборудования различных производителей.
4. Какие устройства обеспечивают высокоточную синхронизацию времени?
Для этого используются серверы времени Kyland (PTS-10, PTS-30, PTS-DR200), а также конвертеры PTC2000. Они поддерживают точность до 100 наносекунд и работают с GPS, ГЛОНАСС и другими системами.
5. Почему в энергетике и промышленности важна защита от электромагнитных помех?
Высокие уровни электромагнитных помех могут вызывать сбои в работе оборудования, что критично для энергетики. Оборудование Kyland имеет уровень защиты EMC L4, что делает его устойчивым к таким воздействиям.
6. В чем разница между Kyview 2.0 и Kyvision 3.0?
Kyview 2.0 – это система управления технологическими процессами с возможностью SCADA-мониторинга. Kyvision 3.0 предназначена для управления сетевой инфраструктурой и оборудованием. Они дополняют друг друга, обеспечивая полный контроль над промышленными сетями.
7.Где применяются коммутаторы Kyland для энергетики и какие реальные проекты подтверждают их надежность?
Коммутаторы Kyland для энергетики успешно применяются в крупных энергетических компаниях, таких как ФСК ЕЭС, РусГидро, Кубаньэнерго. Они активно используются в автоматизации подстанций, модернизации распределительных сетей и реализации концепции Smart Grid. Их решения помогают обеспечивать надежную передачу данных и защиту энергетических объектов.
8. Какое оборудование используется для резервирования и защиты сетей?
Для отказоустойчивости применяются устройства с поддержкой протоколов HSR/PRP, такие как коммутаторы SICOM3028GPT и Ruby3A. Они позволяют минимизировать потери данных и обеспечивают бесперебойную работу сети даже в случае сбоя отдельных узлов.
9. Какие промышленные серверы предлагает Kyland?
Среди серверов выделяется Hyperie 8300, который поддерживает процессоры Intel Core, до 64 ГБ оперативной памяти, до 8 последовательных портов, 6 Ethernet-портов и широкий диапазон рабочих температур (от -40 до +75 °C).
10. В чем преимущества коммутаторов Kyland?
Промышленные коммутаторы Kyland поддерживают резервирование, защиту данных, работу в экстремальных условиях и совместимость со стандартами МЭК 61850. Они подходят для критически важных систем, таких как подстанции и железнодорожная сигнализация.
11.Как выбрать коммутатор Kyland для энергетики?
Выбор зависит от типа сети: для автоматизации подстанций подходят SICOM3024P и SICOM3000A, для магистральных сетей – SICOM3028GPT.
