Интерфейс IEEE C37.94 и другие — непрозрачные особенности прозрачных стандартов

Сигналы управления релейно-защитной автоматикой (РЗА) все чаще передаются через синхронные (SDH) или плезиохронные (PDH) цифровые сети связи. Применение для этой цели выделенных каналов волоконно-оптической связи является не только слишком дорогостоящим, но еще и недостаточно надежным решением. Не всегда у энергетической компании есть возможность обеспечить резервный канал связи, разнесенный в пространстве с основным. А вот у оператора связи такое резервирование предусмотрено.

Пример резервирования каналов в SDH сети оператора связи
Пример резервирования каналов в SDH сети оператора связи

Встают задачи максимально точной передачи данных от мультиплексора цифровой системы передачи информации (ЦСПИ) к аппаратуре РЗА и в противоположном направлении, а также обеспечения сопряжения ЦСПИ и РЗА. Интерфейсы, которые используются для решения данной задачи, являются прозрачными, т. е. не требуют изменения характеристик передаваемых через них сигналов и структуры данных. Теоретически это должно обеспечивать передачу сигналов переключения на резервную ЛЭП практически мгновенно.

Единая технологическая сеть связи электроэнергетики в России
Единая технологическая сеть связи электроэнергетики в России

В России пока нет норм на параметры каналов РЗА по ЦСПИ, поэтому получить возможность использования каналов оператора связи для нужд защитной автоматики можно, лишь произведя измерения параметров оборудования и линий связи. Принципиальный вопрос при выборе измерительной аппаратуры — какие интерфейсы она должны иметь. И здесь мы сталкиваемся с проблемой отсутствия некоторых стандартов.

Преимущества и недостатки IEEE C37.94

Наилучший вариант физической реализации линии связи — оптоволокно, которое не подвержено помехам от ЛЭП.

Интерфейс IEEE C37.94 представляет собой попытку стандартизации обмена информации между мультиплексором и РЗА. Соответствующий стандарт был опубликован еще в 2002 году. Передача стандартизирована для скоростей N*64 кбит/с, где N = 1 … 12.

IEEE C37.94 предусматривает связь на расстояние до 2 км с использованием многомодового оптоволокна. Такое оптоволокно стоит недорого, его рабочая длина волны составляет, как правило, 850 нм, что упрощает построение приемопередающих модулей. Для обнаружения и исправления ошибок добавляется избыточность в виде дополняющего бита для каждого передаваемого байта. Из-за низкой помехоустойчивости такой системы требуется точно устанавливать уровень передаваемого в оптоволокне сигнала.

На базе IEEE C37.94 производителями оборудования были созданы интерфейсы, использующие одномодовое оптическое волокно. Дальность передачи в этом случае достигает 150 км, что позволяет использовать линию IEEE C37.94 вместо обычной цифровой линии связи. Такие варианты интерфейса не стандартизированы.

IEEE C37.94 фактически стандартизирует только стык между РЗА и аппаратурой связи, в том числе и структуру фрейма для передачи данных. Но он, к сожалению, не стандартизирует построение мультиплексора. Поэтому нет гарантии совместимости на канальном уровне. Если на противоположных концах ЦСПИ стоит оборудование стандарта IEEE C37.94 от разных производителей, то возможны сбои в передаче информации от одного комплекта оборудования РЗА к другому.

Мультиплексоры доступа от ведущих зарубежных производителей часто поставляются со встроенной поддержкой IEEE C37.94. Но в современных условиях питающие подстанции могут иметь разных собственников, которые вольны выбирать закупаемое оборудование. В итоге, для нормальной работы систем IEEE C37.94 собственникам приходится взаимно согласовывать закупку оборудования. Это ограничивает их возможности в области конкуренции, так как, вместо того, чтобы приобретать оборудование для наиболее эффективных решений, собственник вынужден подлаживаться под оборудование, имеющееся на других подстанциях.

Ситуацию осложняет и тот факт, что, в отличие от США, где IEEE C37.94 принят как национальный стандарт, в России такого стандарта вообще нет. Поэтому соответствующие контролирующие органы не могут обязать производителей оборудования IEEE C37.94 поставлять в нашу страну продукты, совместимые друг с другом. А ведь именно поддержка  IEEE C37.94 в оборудовании ведущих зарубежных компаний и является главным аргументом в пользу выбора данной технологии российскими электроэнергетическими компаниями.

К другим недостаткам IEEE C37.94 можно отнести отсутствие поддержки в транспортных мультиплексорах SDH, а также невозможность реализации каналов с топологией типа «точка — несколько точек» средствами интерфейса, встроенного в мультиплексор.

Проблемы, свойственные IEEE C37.94, обычно решаются одним из двух способов. Первый — использование внешних модулей, реализующих интерфейс IEEE C37.94. К мультиплексору они подключаются через один из распространенных электрических интерфейсов, например, E1. Одним из производителей таких модулей является российская компания «Юнител-Инжиниринг». Собственникам подстанций гораздо легче договориться о закупке однотипных недорогих внешних модулей, чем координировать закупки мультиплексоров. Второй способ заключается в применении медиаконверторов одного из популярных электрических интерфейсов (E1, G703.1), чтобы можно было использовать оптоволокно.

Электрические интерфейсы

Интерфейс G.703.1 обеспечивает передачу информации на скорости 64 кбит/с по витой паре. Используется трехуровневое кодирование, при этом, если поменять местами провода в паре, то на передачу сигнала это никак не повлияет. Предусмотрено при необходимости помехоустойчивого кодирования CRC. Данный интерфейс наилучшим образом подходит к сетям PDH, но на этом его преимущества заканчиваются. Имеются те же проблемы, что и у IEEE C37.94: не стандартизированы мультиплексоры, не гарантируется совместимость оборудования разных производителей, нет поддержки интерфейса в транспортных мультиплексорах SDH.

Интерфейс E1 позволяет передавать информацию на скорости N*64 кбит/c, где N = 1 … 31. Как и в G.703.1, применяется трехуровневое кодирование. Опционально можно использовать помехоустойчивое кодирование CRC-4. Поддержка реализована как в SDH, так и в PDH мультиплексорах. Главное преимущество — стандартизация схемы мультиплексирования, что обеспечивает совместимость оборудования от разных производителей. Каналы связи могут строиться с топологией не только «точка-точка», но и «точка — много точек».

Заключение

Greenlee Datascout 1G
Greenlee Datascout 1G

Исходя из вышеизложенного, прибор для тестирования пригодности использования системы связи с РЗА, должен поддерживать работу с интерфейсами IEEE C37.94, G.703.1 и E1. Когда-то такие приборы существовали только в стационарном исполнении, соответственно, на место измерений приходилось доставлять целую лабораторию. Теперь же сотрудникам электроэнергетических и телекоммуникационных компаний доступен прибор Greenlee Datascout 1G в компактном и прочном корпусе. Это устройство, помещающееся в кармане рабочей спецовки, поддерживает перечисленные протоколы. Причем, если по каким-то причинам такая “всеядность” пока не требуется, можно сэкономить, приобретя вариант поддерживающий только один-два протокола. При возникновении новых задач за дополнительные деньги приобретаются дополнительные опции, пользователь сам вводит электронные ключи, активирующие программные модули, реализующие поддержку протоколов, отсутствовавших в базовом варианте. Никаких изменений в аппаратной части прибора при этом не производится. О том, как использовать Greenlee Datascout 1G в электроэнергетике, мы подробно расскажем в следующей статье.

Если вам нужна профессиональная консультация по Greenlee Datascout 1G, просто отправьте нам сообщение!

Поделитесь этой страницей с друзьями и коллегами

 

Последние новости

29.06.2022

В компанию «СвязьКомплект» поступил запрос от компании “Россети Сибирь” на оснащение воздушных линий электропередач (ЛЭП) 10 и 110 кВ индикаторами короткого замыкания.

06.06.2022

Новые тепловизионные камеры промышленного применения китайского производителя Jiahehengde доступны в России! Оборудование сертифицировано и доступно под заказ!  

25.05.2022

Поиск мест повреждений кабельных линий распределительных сетей низкого напряжения является серьезной проблемой, а с учетом их распространенности, это может служить причиной значительного недоотпуска электроэнергии потребителям.

12.05.2022

Профессиональное высоковольтное оборудование b2 electronic GmbH (Австрия), предназначенное для испытания и диагностики высоковольтных кабельных линий доступно для заказа! Цены снижены и зафиксированы до конца года. Сроки поставки основной номенклатуры – около 2 недель.

12.04.2022

Нормальная эксплуатация силовых трансформаторов предполагает своевременное проведение диагностики и ремонтов. На практике используются различные методы диагностики, определяющие состояние тех или иных узлов и систем трансформатора. В ряду применяемых методов диагностики измерение температуры является самым быстрым. Измеряют температуру поверхности открытых конструктивных элементов, температуру охлаждающего масла и температуру функциональных узлов внутри трансформатора.

07.04.2022

Одним из ключевых вопросов, влияющих на надежность распределительной сети, является вопрос поиска поврежденных линий. Традиционные методы поиска места неисправности могут полагаться только на внешний осмотр во время патрулирования линии. Это сопряжено с необходимостью иметь в штате персонал, ответственный за поиск неисправностей, что приводит к дополнительным затратам человеческих, материальных и финансовых ресурсов. Поиск места повреждения занимает время и особенно осложнен в труднодоступных местах и в условиях неблагоприятных погодных условий.

23.03.2022

В данной статье описаны этапы тестирования кабельной линии на наличие частичного разряда под рабочим напряжением, в режиме онлайн. При построении ветровых электростанции (ВЭС) широко используется так называемый блочный (модульный) принцип построения главных схем, когда три или несколько генераторов соединяются с трансформатором и образуют энергоблок, как показано на схеме ниже.

14.03.2022

Защита трансформаторного масла от насыщения влагой имеет решающее значение для надежной работы трансформатора. Увлажнение масла приводит к снижению его диэлектрической прочности, а повышенное насыщение масла кислородом воздуха приводит к ускоренному окислению меди. Эти два фактора способствуют снижению ресурса изоляции трансформатора и в конечном счете приведет к пробою изоляции обмоток и аварии трансформатора. Поэтому важно, чтобы...

24.02.2022

С каждым годом неуклонно растет потребление электроэнергии. Увеличивается нагрузка на всю систему электроэнергетики, в том числе и на кабельные линии передачи. Вопрос повышения надёжности кабельных систем не теряет своей актуальности.

22.02.2022

Острая необходимость в устройствах индикации повреждений на воздушных линиях вызывает рост предложения в этом сегменте рынка. Применение таких новейших систем защиты, как нейтрализаторы замыкания на землю (GFN) не снижают потребности в индикаторах короткого замыкания, так как место повреждения, в любом случае, необходимо определить. Именно по этому внедрение ИКЗ является очень актуальным направлением.

Заказать звонок

- Email
- Confirm
Имя *
Номер телефона *
E-mail *
Комментарий *
Согласие на отправку персональных данных *


* - Обязательное для заполнения