First Principles of Ethernet Design for Teleprotection and Automation

دسته بندی: انرژی
ویرایش:  
نویسندگان: Dolzilek D.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 11 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 104 کیلوبایت 

قیمت کتاب (تومان) : 47,000

2013. — 11 c. اترنت به عنوان یک روش محبوب انتقال پیام در بسیاری از صنایع، از جمله صنایعی که مأموریت حیاتی در نظر گرفته می‌شوند، مانند برق، آب و فاضلاب، ظهور کرده است. مراکز داده و بسیاری دیگر. تا به امروز، اغلب برای پیام‌رسانی فناوری اطلاعات غیر حیاتی (IT) مانند کنترل نظارتی و جمع‌آوری داده (SCADA) و دسترسی به پیکربندی استفاده می‌شود. در همین حال، پیام‌های فناوری عملیاتی کلاس حفاظتی حیاتی (OT) به طور سنتی از طریق پیوندهای سریال مستقیم منتقل می‌شوند. این پیام‌ها پس از نقص یا نقص در رویداد منتشر می‌شوند و در عملکردهای اتوماسیون پرسرعت، اینترلاک کردن یا محافظت از راه دور استفاده می‌شوند. پیام‌های دیجیتالی کلاس حفاظتی به تحویل پیام قطعی‌تری نسبت به فناوری اطلاعات نیاز دارند و باید الزامات استاندارد بین‌المللی برای تحویل پیام، قابلیت اطمینان و امنیت را برآورده کنند. حفاظت، کنترل و نظارت (PCM) دستگاه های الکترونیکی هوشمند (IED) پارامترهای IEEE 802.1p و IEEE 802.1Q را برای پیام های منتشر شده اعمال می کند تا توانایی شبکه برای ارائه رفتار OT را بهبود بخشد. اکثر متخصصان فناوری اطلاعات تصور می کنند که تمام دستگاه های محیطی، از جمله PCM IED ها، قادر به مدیریت این پارامترها نیستند و بنابراین انتخاب های نامناسبی برای طراحی شبکه انجام می دهند. به منظور انتقال پیام‌های کلاس حفاظتی از طریق اترنت، مهندسان شبکه IT و OT باید با کارشناسان حفاظت همکاری کنند تا ارتباطات را مطابق با الزامات OT بر اساس IEC 60834-1 طراحی کنند، که الزامات عملکرد و آزمایش را برای تجهیزات حفاظت از راه دور سیستم‌های قدرت مشخص می‌کند. نشان داده شده است که عدم همکاری در طراحی شبکه باعث ایجاد تأخیرهای غیرقابل قبول در تحویل پیام به دلیل ازدحام شبکه و تغییر مسیر می شود. هر تأخیر تقریباً از دست رفته است و این پتانسیل را دارد که باعث شود یک سیستم کنترلی یک فرمان را از دست بدهد تا کار کند. پیام‌های کلاس حفاظتی باید در چند میلی‌ثانیه حرکت کنند تا واکنشی نسبت به یک خطا یا نقص ایجاد کنند و نمی‌توانند از همان تأخیرهای مجاز برای شبکه‌های فناوری اطلاعات جان سالم به در ببرند. اگر پیام تاخیر داشته باشد، گیرنده پیام نمی تواند اقدامات حیاتی برای جلوگیری از تلفات جانی، خاموشی یا سایر فجایع را انجام دهد. خطاهای سیستم قدرت مکرر نیست. با این حال، هر بار که خطا رخ می دهد، شبکه باید سریع و در دسترس باشد.

2013. — 11 c. Ethernet has emerged as a popular message transport method across many industries, including those considered mission critical, such as electric power, water and wastewater, data centers, and many others. To date, it is most often used for nonmission-critical information technology (IT) messaging, such as supervisory control and data acquisition (SCADA) and configuration access. Meanwhile, the mission-critical protection-class operational technology (OT) messages have traditionally been transported over direct serial links. These messages are published after a fault or event malfunction and used in high-speed automation, interlocking, or teleprotection functions. Protection-class digital messaging requires more deterministic message delivery than IT and must meet internationally standardized requirements for message delivery, dependability, and security. Protection, control, and monitoring (PCM) intelligent electronic devices (IEDs) apply IEEE 802.1p and IEEE 802.1Q parameters to published messages to improve the ability of the network to provide OT behavior. Most IT professionals assume that all perimeter devices, including PCM IEDs, are not capable of managing these parameters and therefore make inappropriate network design choices. In order to transport protection-class messages over Ethernet, IT and OT network engineers must collaborate with protection experts to design the communications to meet OT requirements based on IEC 60834-1, which specifies performance and testing requirements for the teleprotection equipment of power systems. Failure to collaborate on network design has been demonstrated to create unacceptable message delivery delays due to network congestion and rerouting. Each delay is a near miss and has the potential of causing a control system to miss a command to operate. Protection-class messages must travel in a few milliseconds to provoke reaction to a fault or malfunction and cannot survive the same delays allowed for IT networks. If the message is delayed, the message receiver cannot perform mission-critical actions to prevent loss of life, blackouts, or other catastrophes. Power system faults are not frequent; however, the network has to be fast and available every time a fault occurs.