Nowy MiCOM P139 - Schneider Electric rozwija

 AUTOMATYKA ELEKTROENERGETYCZNA
Nowy MiCOM P139 - Schneider Electric rozwija platformę MiCOM
Wojciech Bim
Stale rosnące wymagania klientów, postęp technologiczny w dziedzinie elementów elektronicznych oraz nowe pomysły konstruktorów powodują, że producenci aparatury
EAZ nieustannie szukają nowych rozwiązań i ulepszeń dla
istniejących produktów, tak aby w pełni usatysfakcjonować
odbiorcę.
Jak zwykle główne kierunki poszukiwań koncentrują się na
zwiększeniu selektywności i niezawodności działania funkcji
zabezpieczeniowych i automatyk stacyjnych, jednak największy
rozwój notuje się obecnie w obszarze transmisji danych do systemów typu SCADA. Chęć posiadania kompletnej informacji
w czasie rzeczywistym koncentruje służby zabezpieczeniowe wokół urządzeń zapewniających szybkie i stabilne rozwiązania w tej
dziedzinie.
Schneider Electric chce nadal pozostać w tym kręgu i dlatego
proponuje nowe rozwiązania w platformie sprzętowej popularnych urządzeń na rynku automatyki zabezpieczeniowej. Jako
pierwszy zmian doczekał się MiCOM P139 – przedstawiciel rodziny P×30 (rys. 1).
dodatkowe funkcje i szybsze interfejsy przy niewielkim poborze
mocy, co czyni go atrakcyjnym rozwiązaniem na rynku EAZ. Na
potrzeby precyzyjnego stemplowania czasem zdarzeń systemowych, wyposażony jest w układ synchronizacji czasu w wiodącym
standardzie IEEE® 1558.
Nowa płyta procesora (rys. 2) to nie tylko zmiana podstawowego
układu. To także nowe układy pamięci. Parametry przechowywane
są w nieulotnej pamięci NVRAM, a zarejestrowane dane w podtrzymywanej bateryjnie 1 MB SRAM.
Rys. 2. Nowa płyta procesora
Rys. 1. MiCOM P139 wielofunkcyjne zabezpieczenie nadprądowe z funkcją
sterownika pola
Nowy procesor
Najważniejszą zmianą w całej rodzinie P×30 jest wymiana „serca” urządzenia. W najbliższym czasie przekaźniki te będą wyposażane w nowy procesor MPC 8313 firmy Freescale. Zaopatrzony
w magistralę sygnałową 333 MHz oferuje większą wydajność,
Mgr inż. Wojciech Bim – Schneider Electric Energy Poland Sp. z o.o.,
Świebodzice
Rok LXXXI 2013 nr 3
Pracę procesora wspomaga 128 MB pamięci DDR2. Dostępne
są również nowoczesne interfejsy komunikacyjne, pozwalające na
realizację nowej technologii transferu danych. Nad całością czuwa
system operacyjny QNX. System ten ma charakter systemu wbudowanego i wykorzystuje pojęcie mikrojądra. Specyfika jego pracy to
brak rozróżnienia operacji systemowych od operacji użytkownika,
dzięki czemu skrócony zostaje do niezbędnego minimum czas reakcji na sygnały peryferyjnea*).
Wspomniana technologia transferu danych umożliwia szybką rekonfigurację urządzenia w nowych obszarach danych. Dotyczy to
szybkiej zmiany modelu danych lub wgrania nietypowej synoptyki
pola. Główne korzyści dla klienta wynikające z zastosowania nowych układów to: szybsze działanie i w konsekwencji skrócenie
czasu własnego zabezpieczeń, mniejszy rozrzut wyników czasu
działania zabezpieczeń oraz zwiększenie dokładności cechy czasu
po aktywacji wejść binarnych.
61
AUTOMATYKA ELEKTROENERGETYCZNA
Tryb transferu danych
U pom
Aplikacja
Aplikacja
rozruchowa
rozruchowa
Płyta procesora
procesora
Płyta
Inicjacja
Boot Loader
Start
QNX
Kernel i
Manager
procesów
Start Com
I drivery
Software
Software
HMI,Platforma
Platforma
HMI,
Zabezpieczenia
Zabezpieczenia
Sterowanie
Tryb operacyjny Sterowanie
Rys. 3. Koncepcja rozruchu systemu
Zasilacz
Od połowy ubiegłego roku wszystkie urządzenia serii MiCOM
P×30 zaopatrzone są w nowy, silniejszy zasilacz. Jego konstrukcja pozwala uniknąć ekstremalnego nagrzewania się elementów
elektronicznych w niesprzyjających warunkach otoczenia (gorący
klimat, brak wentylacji w szafach), które w ostateczności może
powodować jego uszkodzenie. Szerokie, precyzyjnie określone
wartości napięcia roboczego pozwalają na bardziej stabilną pracę
w warunkach jego wahania. Także zwiększenie mocy powoduje
bezpieczną pracę urządzenia w układzie z zamontowanymi modułami o zwiększonym poborze energii (szczególnie dotyczy to
nowego, redundantnego modułu komunikacyjnego z protokołem
IEC 61850).
MiCOM
H35
C264
IED
Sieć PACiS
Stan normalny
C264
stępuje automatyczna rekonfiguracja sieci. Koncepcja protokołu
DHP może być wykorzystywana jako niezależna metoda redundancji, jednak najczęściej ma ona zastosowanie w zestawieniu
z innymi metodami np. jako połączenie dwóch lub więcej sieci
pierścieniowych. Wykorzystuje się tutaj sieć podstawową oraz rezerwową i obie te sieci aktywne są w tym samym czasie. Średni
czas odtworzenia poprawnej komunikacji po wykryciu niesprawności sieci wynosi mniej niż 1 ms.
Dodatkowy moduł wejść binarnych
Opcja ta dotyczy na razie wyłącznie MiCOM P139. Dzięki niej
można zastosować to urządzenie w najbardziej złożonych aplikacjach, wymagających wykorzystania dużej liczby sygnałów wejściowych. W maksymalnej konfiguracji P139 pozwala na wykorzystanie maks. 70 wejść binarnych.
Podsumowanie
Opisane w artykule zmiany sprzętowe świadczą o ciągłej koncentracji na linii producent–klient. Zmiany w platformie P×30
to zmiany dobrze rokujące na przyszłość. Dzięki nowym technologiom należy spodziewać się niebawem uzupełnienia oferty firmy Schneider o nowe elementy jeszcze nieobecne na tej
płaszczyźnie. Mowa tutaj o implementacji IEC 61850 drugiej
edycji, wprowadzenia zasad bezpieczeństwa pracy w sieciach
rozproszonych znanych jako cyber security czy możliwość obsługi i diagnostyki przez Web Server. Nowa platforma stwarza
także możliwość zastąpienia obecnego interfejsu szeregowego do koMiCOM
munikacji lokalnej szybkim łączem
H35
ethernetowym.
Teraz urządzenia te będą jeszcze użyteczniejsze
dla projektantów, a dla odIED
biorcy będą stanowiły solidny element
Sieć PACiS
w dziedzinie zabezpieczeń pól funkProtokół SHP
cyjnych rozdzielni SN oraz w aplikacjach wysokonapięciowych.
IED
IED
*) Źródło: www.qnx.com
Rys. 4. Protokół SHP
Moduł Redundantnej Komunikacji IEC 61850
Moduł ten umożliwi komunikację z systemem nadzoru w jednym z 3 protokołów: RSTP (rapid spanning tree protocol), SHP
(self healing protocol) i DHP (dual homing protocol). Wszystkie warianty wykorzystują łącza światłowodowe 1300 nm multimodowe z konektorem ST oraz zapewniają niezależne wejście
synchronizacji czasu z zewnętrznego źródła poprzez modulowane
IRIG-B. RSTP to standard umożliwiający szybkie odtworzenie
uszkodzonej sieci poprzez znalezienie alternatywnych ścieżek.
Czas operacji zależy od liczby urządzeń i topologii danej sieci
i wynosi standardowo do 2 s. Protokół SHP (rys. 4) stosowany jest
w sieciach o architekturze zdublowanego pierścienia, w których
w przypadku detekcji uszkodzenia dowolnego jej fragmentu na62 Rok LXXXI 2013 nr 3