Решения RAD для энергетической отрасли

Решения RAD
для энергетики
Представительство RAD в России.
Дмитрий Дергалов,
технический директор
Представительства.
115191, Россия, Москва
ул. Большая Тульская, д. 10, стр. 9, эт. 7,
офис 9705
Тел.: +7 495 231 1239
Факс +7 495 231 1097
Существующие сети связи для
энергетиков - новый подход
датчики
Рел.защита
оповещение
телеметрия
Рел.защита
датчики
TD
RD
RD
RD
TD
ERR L OSS
RE SET
RE SET
RD
RD
RD
38.4 kbps
RD
SET UP
RE SET
RU N/STOP
RD
RD
RD
C37.94
64 kbps
Контроллеры
OFF
ON
ROWER
ON
OFF
АТС
TD
ERR L OSS
RE SET
RE SET
тлф
C37.94
64 kbps
9.6 kbps
Контроллеры
RD
RD
RD
38.4 kbps
RD
SET UP
RE SET
RU N/STOP
RTS
RTS
ON
телеметрия
RCV BLK:
ERR BLK:
RCV BLK:
ERR BLK:
TD
оповещение
HBT
HBT
OFF
ROWER
ON
OFF
АТС
тлф
9.6 kbps
Сеть доступа SDH
Подстанция
Уд. узел
NG-SDH
мультиплексор
HBT
RCV BLK:
ERR BLK:
9.6 kbps
TD
RD
RD
RD
TD
ERR L OSS
RE SET
RE SET
RD
RD
RD
RD
PDH
SET UP
RE SET
RU N/STOP
RTS
ON
OFF
ROWER
ON
OFF
Сеть IP
Шлюз Ethernet
поверх PDH
Новое оконечное
оборуддование на
базе Ethernet
38.4 kbps
Центральный узел
Мультисервисные мультиплексоры MAP –
базовая платформа для решений
•
•
•
•
•
Решения на базе мультиплексоров TDM для проектов с высокими
требованиями к качеству связи, задержкам в канале и надежности
оборудования
Мультиплексоры как операторского, так и абонентского классов
Поддержка каналов от 9.6К до STM-4
Широкий спектр абонентских интерфейсов
Единая система управления всем оборудованием в сети
n x 56/64 kbps
E1/T1
Низкоскоростные каналы
xDSL
Компрессия голоса и V5.2
Кольца E1 и Ethernet с
резервированием
E1 поверх Ethernet
Ethernet по E1
Телефония
ISDN
Gigabit
Ethernet
MP-4100
Узел доступа и мультиплексор нового поколения
Router
Ethernet/IP
RV Station
RICi-8E1
n x E1
Мощный встроенный
концентратор и
коммутатор трафика
Ethernet
Ethernet/IP/MPLS
ETH
FCD-155E
E1/T1
ETH
STM-1
ETX
FE
ETH
IPmux-xx
FE/GbE
FE
E1
Узел доступа
Megaplex-4100
ASMi-54
SHDSL.bis
ETH
Optimux-108/134
ETH
n x E1
FO
STM-1/
OC-3
SDH
STM1/STM4
FO
Концентрация и коммутация
каналов телефонии,
передачи данных, спецсвязи…
E1
Optimux-106/25 ETH
n x T1
FCD-IP
ASMi-52/54
SHDSL
ETH
ASMi-52
ETH
E1
FCD-E1E
STM-1
DXC-8R
RV Station
DXC-4
E1
8 x E1
MP-4100 с поддержкой Ethernet
операторского класса
• MP-4100 версии 3.1 поддерживает функции Ethernet на аппаратном уровне :
– Управление трафиком:
• Классификация сервисов, управление пропускной способностью и приоритезация
• Низкие задержки (до 10 миллисек.), высокая надежность
–
Управление на основе Ethernet OAM (Operation Administration and Maintenance):
• Базовые инструменты по мониторингу , диагностике и ликвидации неисправностей на канале Ethernet access
• Проверки соединений, измерение задержек, тестовые петли
– Мониторинг состояния (Y.1731):
• Обеспечение условий соглашений о качестве сервисов ( SLA)
• Сбор статистики о качестве канала по заданным критериям
Контрольный центр
Подстанция
Сеть SDH, E1, Ethernet
MP-4100
MP-4100
Сквозной контроль качества сервиса и SLA
Золото
Наиболее критичные сервисы
Серебро
Сервисы реального времени ( VoIP)
Бронза
Видеонаблюдение (по
остаточному принципу)
Интеллектуальные электрические сети
Smart Grid требуют применения
пакетных технологий связи
• Автоматизация и самообслуживание энергетических сетей
• Единая сеть с удаленным контролем и управлением всеми
ее элементами
• Система «интеллектуальных счетчиков»
• Включение отдельных энергосистем в
общую сеть
Ethernet операторского класса поддерживает решение этих задач
• Федеральная сетевая компания разработала программу развития энергосистемы с "интеллектуальной" сетью
на период с 2010 по 2012 год с общим объемов инвестиций 519 млрд руб. По данным ФСК, введение в России
"умных сетей" позволит не только уменьшить потери электроэнергии на 25%, но и сэкономить 34-35 млрд кВт
в год. При нынешних ценах на электричество (1,48 руб. за кВт) ежегодная экономия составит более 50 млрд
руб.
Комплекс
решений RAD
RAD для
оказания
услуг Ethernet
по любым
Концепция
для
передачи
сервисов
Ethernet
сетям
по любым магистралям
Пользователь
Ethernet через PDH
10/100BT
RIC
Пользователь
Ethernet по оптикe
EoPDH
E1/T1/E3/DS3
RIC
10 GbE
ETX
Metro
Ethernet
ETX
FE//GbE
100BT
HQ
Пользователь
10/100BT
RIC
ETX
GbE
1000Sx
EoPDH
E1/T1/E3/DS3
Пользователь
10/100BT
Ethernet через DSL
RIC
n x EoPDH
Bonding
DSLAM
SONET/
SDH
GbE
n x EoCU
Bonding
Egate
GbE
GbE
10/100BT
STM-1/OC-3
3 x DS3
DSLAM
Пользователь
LA
Пользователь
Сеть
Ethernet/IP/MPLS
GbE
GbE
LA
EoCU
10/100BT
Пользователь
Ethernet через SDH/SONET
RICi-155GE
RICi-155GE
RICi-622GE
SONET/SDH
STM-4/OC-12
•
Позволяет передавать современные сервисы на
базе Ethernet по любым сетям (медь, ВОЛС, E1,
SDH/PDH)
•
Поддержка качества сервиса и SLA
GbE
STM-1/OC-3
RICi-622GE
GbE
Back
Решение по подключению удаленных контроллеров и
датчиков c протоколом Ethernet по сетям SDH и E1
Удаленные счетчики, датчики и
контроллеры, работающие по
Ethernet
RAD предлагает эффективное решение по передаче
данных Ethernet от удаленных счетчиков и датчиков в
Центральный диспетчерский узел по транспортной
сети SDH
Узел доступа к SDH
RICi
n x E1/T1
Центральный диспетчерский
узел
FE
Wimax
Egate
Узел доступа к SDH
Ch. STM-1
GbE
BPL
RICi
Сеть
SDH
RICi
GbE
FE
E1/T1
STM-1
STM-4
Узел доступа к SDH
STM-4/OC-12
STM-1/OC-3
RICi
FE/GbE
xDSL
Центральные устройства
Абонентские конверторы
Создается сеть «Ethernet поверх SDH» с различной пропускной способностью каналов, от 2М
до 622M.
Решение по подключению удаленных контроллеров и
датчиков c протоколом Ethernet по сетям SDH и E1
Решаемые задачи : передача данных Ethernet от удаленных счетчиков , датчиков и контроллеров в
Центральный диспетчерский узел по транспортной сети SDH и каналы E1.
Идеология решения:
Решение основано на едином семействе оборудования, от одного производителя, и использует как
недорогие абонентские устройства (RICi), так и мощные центральные концентраторы ( Egate).
При этом обеспечивается максимальная утилизация пропускной способности каналов SDH и E1, и
минимальная задержка в трактах.
Выгода для заказчика :
•Решение использует простые и надежные новые алгоритмы .
•Простое в установке и эксплуатации решение.
•Единая система управления и диагностики созданных каналов Ethernet «из конца в конец».
Преимущества решения RAD:
•Малые задержки в сети, обусловленные новыми технологиями коммутации уровня Ethernet,
без IP-маршрутизации.
•Мощные инструменты контроля и диагностики на основе ОАМ и трансляции сообщений о
неисправности («Fault Propagation»)
•Невысокая цена на порты E1 и STM-1.
Релейная защита и противоаварийная
автоматика (РЗ и ПА)
•Специальное приложение в энергетике
Основные производители устройств
релейной защиты ( TPR)
•Очень высокие требования к надежности
• RFL
•Необходимость передавать команды с малой
• SEL (Schweitzer Engineering
Laboratories)
задержкой по различным магистральным каналам
• ABB
• Siemens
• Areva
V.35/X.21/RS-530
E&M,
2-пров.,
C37.94
V.35/X.21/RS-530
E&M,
2-пров.,
C37.94
E1/T1, SDH/SONET
Оптика
RAD разрабатывает модуль для передачи команд РЗ и ПА импульсным
сигналом (+-220 Вольт) по E1 , STM1 и оптике. Прототип успешно
испытан в РОСТЕСТе в 2011 г
Существующий модуль Megaplex для организации
каналов релейной защиты по E1 по оптике
•
Востребованы в сетях связи энергетики с новым
оборудованием релейной защиты
•
Работа по стандарту IEEE C37.94
•
1 или 2 оптических интерфейса
•
Устанавливаются в шасси MP-210x и MP-4100
Central Control Site
Contact Transfer
(Teleprotection)
Unit
To Central
Station
Contact
Outputs
Substation
C37.94 Compliant
HSF Fiber interface
C37.94 Compliant
HSF Fiber interface
MP
MP
Fiber 2 km
(IEEE C37.94)
Megaplex
Contact Transfer
(Teleprotection)
Unit
Digital
Network
Fiber 2 km
Megaplex
(IEEE C37.94)
Contact
Inputs
Разрабатываемый модуль Megaplex для
передачи команд РЗ и ПА (общий вид)
Panel is not final,
connector will be different
• 4 порта для входящих команд, принимаемых в
мультиплексор
• 4 основных порта для исходящих команд,
передающихся из мультиплексора
• 4 дополнительных порта для исходящих команд,
передающихся из мультиплексора
– Для каждого из этих портов может быть выбран основной
порт.
– Для каждого основного порта может быть выбрано
несколько дополнительных портов
MP-4100
MP-4104
# количество модулей
10
4
# количество входящих команд
40
16
# количество исходящих команд
80
32
Электрические характеристики
команд
• Входной сигнал
Номинальное управляющее напряжение на входе (Устанавливается
перемычками)
+/-220VDC или+/- 110VDC .
Допустимые отклонения номинального управляющего напряжения на
входе
-20% до+10%.
Точка отключения при входном управляющем напряжении в случае
номинального значения 220 В
160V
Точка отключения при входном управляющем напряжении в случае
номинального значения 110 В
80V
Предварительно устанавливаемое регулируемое время наличия
управляющего напряжения на входе (фильтр)
0-5 миллисек. ступенчато по 0.5
миллисек
• Выходной сигнал:
Выходная цепь должна обеспечивать операцию по переключению по
крайней мере 250 В, 0, 25 А на индуктивной нагрузке.
• Разъем - Входные и Выходные клеммы должны обеспечивать
подключение проводов сечением до 2.5 кв.мм
Перспективная схема подключения
оборудования PЗ/ПА с использованием Megaplex
•Команды РЗ передаются по схеме «точка-точка» или «точкадвуточка».
•Команды ПА передаются по схеме «точка-многоточка»,
«широковещательный», «и-или».
•Задержка передачи-приема команды не превышает 10
миллисекунд.
Подстанция
Помещение связи (ЛАЦ)
оптика
….
MP-4100
До 24 команд
РЗ и ПА на
шасси
Оборудование
приема-передачи
Оборудование
команд РЗ
приема-передачи
команд ПА
(топология сети может быть любой)
Канал связи может
резервироваться
Помещение РЗ/ПА
Megaplex-4100 c модулями РЗ/ПА
Удаленные подстанции и
другие подразделения
Магистральная
цифровая сеть
(SDH, PDH,
Ethernet)
Телефония,
Телеметрия,
АСКУЭ…
Оборудование
сигнализации и
оповещения
МЭК 60870-5-104
Канал на АСУ ЦУС
АСУ подстанции
….
Переход к магистралям Ethernet/IP/MPLS
Текущая ситуация
• Использование магистралей SDH как наиболее надежных
с временем восстановления повреждений в канале < 50
миллисек.
• Каналы SCADA, телеметрии и релейной защиты
организуются по SDH или потокам E1
Новые задачи
• Передавать каналы SCADA, телеметрии и релейной
защиты по более дешевым магистралям Ethernet/IP/MPLS
с прежним качеством и более высокой скоростью
• Использовать магистрали Ethernet/IP/MPLS для новых
сервисов на базе Ethernet
• Возможности Synchronous Ethernet для точной передачи
синхронизации в сети
Проект передачи цифровых команд релейной
защиты через сеть MPLS CISCO (Бельгия)
MP-4100 подключает устройства релейной защиты, телеметрии и
телефонии к магистральной сети Cisco MPLS
Fiber
MP4100
MP4100
Cisco MPLS
Подключение устройств релейной защиты
Areva/ABB/Siemens к сети MPLS
В качестве контроллеров релейной защиты используются устройства
AREVA , ABB , Siemens
•AREVA имеет интерфейсы C37.61 или G.703
•ABB имеет интерфейс E&M. [NSD 70C/A/B]
•Siemens имеет интерфейсы C37.61 [7XV5653-0BA00/BB] или X21 [ 7XV56620AA01/CC]
Все они –поддерживаются MP-4100
PW 1 (CESoPSN)
MPLS
Network
MP-4100
HS-703 Module for G.703
MP-4100
HS-703 Module for G.703
AREVA – G.703 Interface
AREVA – G.703 Interface
AREVA – Optical Interface
Electric Pole
PW 1 (CESoPSN)
Power Grid (380 KV)
AREVA – Optical Interface
Electric Pole
Результаты тестирования прохождения команд
релейной защиты
.
Задержка
передачи сигнала
через
сеть(миллисек )
Величина
задержки
ABB
NSD570
(100Fx)
ABB NSD70
(E&M)
6.3
6,1
Устройства релейной защиты
Siemens
Siemens
Siemens
7XV5653
7XV5653
7SD52
(X.21)
(RS232)
(X.21)
5,5
7
6,1
Areva
P541
(G703)
Areva
P541
(X.21)
Areva
P541
(C37.94)
5,7
/
6
Совместное решение MP4100 и Cisco
Solution дает задержку передачи сигналов
в магистрали меньше 10 миллисек. , что
удовлетворяет требования к высокой
надежности
Югэнерго: Подключение удаленных подстанций
по E1 и по Ethernet на единой платформе
Преимущества решения RAD:
- организация «прозрачных» каналов
E1 через сеть на базе протокола
IP/Ethernet с минимальной задержкой;
Центральный узел связи
E&M FXO V.24
E&M FXO V.24
MP-2100
MP-2100
-поддержка Российских стандартов
передачи сигналов АДАСЭ;
-высокая надежность с
резервированием каналов и
оборудования;
TDMoIP
Удаленные узлы
связи и
подстанции
TDMoIP
Удаленные узлы
связи и
подстанции
E&M FXS V.24
E&M FXS V.24
MP-2100
MP-2100
Сеть оператора связи с
протоколом IP/Ethernet
E1
E1
MP-2100
MP-2100
MP-2100
MP-2100
E&M FXS V.24
E&M FXS V.24
E&M FXS V.24
E&M FXS V.24
Проект МОЭСК: Новая концепция
концентрации трафика Ethernet по SDH
Преимущества RAD:
Выгода для заказчика
•Уменьшение
•Унифицированное решение на единой
платформе
•Широкий спектр поддерживаемого оконечного
оборудования для энергетиков
количества портов Ethernet
оконечного оборудования за счет функций
коммутации и концентрации трафика Ethernet
в MP-4100
Центральный узел связи
138 FXO, 169 E&M, Ethernet
(Тлф, ТлМ, ЦоД )
RV-EMS
3 x MP-4100
Дополнительный узел
обработки информации #1
14 Удаленных узлов
10FXS, 10E&M, Ethernet
(Тлф, ТлМ, ЦоД,)
16 x E1s
STM-1
Ethernet (grooming)
ТлМ, ЦоД,)
8 x E1s
Сеть SDH
MP-2100
10FXS, 10E&M, Ethernet
(Тлф, ТлМ, ЦоД,)
MP-4100
Ethernet (grooming)
ТлМ, ЦоД,)
14 x E1s
STM-1
MP-2100
Дополнительный
узел обработки
информации #2
MP-4100
10FXS,
10E&M
ETX-5300A - новая платформа агрегации
трафика Ethernet операторского класса
Порт внешней
синхронизаации
Резервируемые блоки
питания
4 x 10GbE
XFPс
резервирова
нием
Модуль
охлаждения
Вторичный
основной блок
Первичный
основной блок
Выходные
реле аварий
Блок на 20
портов 1GbE
Opt SFP
Воздушный
фильтр
Блок на 20 портов
1GbE UTP
Комплексная сеть доступа по E1 + Ethernet
RADview
ETX/MiTOP
T1/E1 or T3/E3
2 x FE / GE
ETX-205A*
GE/10GE
4 or 8 E/T1
5 x FE / GE
Ethernet,
IP or MPLS
* New
UP TO:
ETX-5300A* 16 OC-3/STM-1
SDH/
SONET
GE/10GE
IP / ETH
IPmux-24/216
1,2,4,8 or 16 E1/T1
2 x FE / GE
MP-4100
160 x T1/E1
160 x analog phones
120 a serial interfaces
and more…
•Возможность подключения «консервативных» заказчиков.
•«Прозрачные» потоки E1 для передачи телефонии и данных по
MPW
Ethernet.
•Точное восстановление синхронизации в потоках E1 поверх
Ethernet.
•Возможность подключения низкоскоростных
синхронных/асинхронных каналов по Ethernet с минимальной
задержкой.
•Сохранение инвестиций в существующую абонентскую
инфраструктуру.
Проект по объединению узлов и подстанций через
транспортную сеть Ethernet на базе ETX-5300A
Новосибирскэнерго
Телеметрия
Транспортная сеть
Ethernet
RS-232
STM-1
ETX-5300A
ETX-5300A
GbE
IP/MPLS
GbE
Egate
STM-1
NMS
Кольцо 1/10 GbE
с
резервировани
ем
Megaplex
Релейная защита
n x E1
Существующая
C37.94
сеть
SDH
АТС
E1
4 x E1
Телеметрия
RS-232
ETX-5300A
ETH
ETH Switch
RIC-4E1
STM-1
Существующая
SDH
Megaplex
Релейная защита
n x E1
C37.94
АТС
GbE
E1
4 x E1
IPmux
E1s
АТС
Центрального узла
RIC-4E1
Спасибо за
внимание
Дмитрий Дергалов,
dmitry_d@rad.com