Vrijeme i frekvencija sinkronizirani

Rješenja za Smart Grid & Utilities

Moderne električne mreže zahtevaju sinhronizovano vreme između zaštitnih releja, jedinica za merenje fazora (PMU), snimača događaja i SCADA sistema. Standardi IEEE C37.118 i IEC 61850 nalažu tačnost vremena ispod-mikrosekunde za agregaciju podataka PMU i analizu grešaka. Sistemi za praćenje širokog područja (WAMS) zavise od preciznih vremenskih oznaka za korelaciju događaja u mreži između geografski raspršenih podstanica, omogućavajući operaterima da otkriju nestabilnost i spreče kaskadne kvarove.

Pametno mjerenje vremena mreže također mora biti otporno na ometanje GPS-a i napade lažiranja, koji su postali sve veća prijetnja kritičnoj infrastrukturi. Robusna arhitektura vremena pruža višestruke referentne izvore, redundantne puteve distribucije i proširenu sposobnost zadržavanja za održavanje operacija tokom prekida GNSS-a.

Sistemski zahtjevi

Pametni sistem mjerenja vremena na mreži mora obezbijediti:

• UTC-mjeranje koje se može pratiti sa tačnošću boljom od 1 mikrosekunde na svim podstanicama

• IEEE 1588v2 (PTP) Grandmaster sposobnost za IEC 61850 podstanice

• IRIG-B i 1PPS izlazi za stare zaštitne releje i PMU-ove

• 10MHz referenca za opremu za praćenje frekvencije

• Redundantni izvori vremena sa automatskim prelaskom na grešku

• Produženo zadržavanje (sati do dana) tokom prekida GNSS-a

• Centralizovano praćenje i upravljanje svim vremenskim sredstvima

Preporučeni proizvodi

GS5500 NTP/PTP server vremena

GS5500 služi kao primarni PTP Grandmaster za LAN podstanice, distribuirajući IEEE 1588v2 tajming IED-ovima, jedinicama za spajanje i PMU uređajima preko Ethernet mreže podstanice. Takođe obezbeđuje NTP za SCADA sisteme i radne stanice za upravljanje.

GS5620B Rubidium Time Server

Sa rubidijumskim zadržavanjem koji pruža tačnost bolju od 1 mikrosekunde tokom 24 sata, GS5620B osigurava kontinuirano mjerenje vremena tokom dužih GNSS prekida uzrokovanih ometanjem, lažiranjem ili oštećenjem antene.

GS3100 GPS NTP server vremena

Za podstanice distributivne mreže koje zahtijevaju isplativo-efikasno NTP vrijeme, GS3100 pruža pouzdan GPS-sinhroniziran NTP sa odličnom vrijednošću za velike-razmjene.

GS5600 Server za sinhronizaciju vremena

GS5600 pruža centralizovano upravljanje vremenom za velike komunalne mreže, agregirajući status vremena sa više podstanica i pružajući objedinjeno praćenje, upravljanje alarmima i izvještavanje.

GS5210 Grandmaster sat

Za podstanice sa naslijeđenom opremom koja zahtijeva 10MHz, 1PPS i IRIG-B, GS5210 generiše sve potrebne referentne signale sa jedne GNSS-disciplinirane platforme.

GS5710 Fiber Optic Transmission Equipment

GS5710 omogućava-prenos vremena na velike udaljenosti od regionalnih kontrolnih centara do udaljenih podstanica preko postojeće optičke infrastrukture, eliminirajući potrebu za pojedinačnim GPS prijemnicima na svakoj lokaciji.

Arhitektura sistema

U regionalnom kontrolnom centru, redundantne GS5500 i GS5620B jedinice pružaju primarne i rezervne vremenske reference. GS5600 agregira status sa svih podstanica za centralizovani nadzor.

Vremenski signali se distribuiraju do podstanica preko dva puta: PTP/NTP preko pomoćnog WAN-a (upravljanog Etherneta) i namenskih vremenskih veza preko GS5710 optičkog prenosa za kritične sisteme zaštite.

Na svakoj podstanici, GS5500 ili GS3100 jedinice primaju mjerenje vremena i distribuiraju PTP/NTP na lokalnom LAN-u. GS5210 jedinice generiraju 1PPS, 10MHz, i IRIG-B za naslijeđene releje i PMU. Dvostruka-zaliha ulaza osigurava automatsko prebacivanje između vremenske putanje WAN-a i lokalnog GPS prijemnika.

Izvor	Tip signala	Distributer	Tipični potrošači
GS5500	PTP (1588v2)	Mrežni prekidač	PMU, IED, jedinice za spajanje
GS5500	NTP	Mrežni prekidač	SCADA, RTU, radne stanice
GS5210	1PPS (TTL)	GS6605A	Zaštitni releji, snimači događaja
GS5210	IRIG{0}}B(DC)	GS6606	Naslijeđeni PMU, sekvenca snimača događaja
GS5620B	1PPS + 10MHz	GS5227	Rezervna referenca za sva vremena trafostanice

Preporuke za integraciju

• Postavite redundantne izvore vremena na svakoj trafostanici: primarni iz WAN/optika, sekundarni iz lokalnog GPS-a

• Konfigurirajte automatsko prebacivanje ulaza s pragom gubitka od 3 impulsa kako biste izbjegli neugodno prebacivanje

• Koristite GS5710 optičke veze za vrijeme zaštite-nezavisno od WAN mreže

• Nadgledajte sve vremenske resurse putem SNMP-a i integrirajte alarme u postojeći SCADA sistem

• Testirajte performanse zadržavanja tromjesečno tako što ćete isključiti GNSS antene na period od 24 sata

Zaključak

Ova arhitektura vremena pametne mreže pruža kompletno rješenje za potrebe sinhronizacije komunalnih usluga. Kombinacija mjerenja vremena PTP/NTP mreže, namjenskih fiber vremenskih veza, zadržavanja rubidijuma i centraliziranog upravljanja osigurava kontinuiranu, tačnu sinhronizaciju u cijeloj energetskoj mreži, čak i tokom dužih GNSS prekida. Arhitektura ispunjava zahtjeve IEEE C37.118, IEC 61850 i NERC CIP za kritično vrijeme infrastrukture.