IEC 61850 MMS 解決方案助您輕松掌控電力系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間：2022-07-12 作者：控制工程網(wǎng)
對(duì)電力系統(tǒng)來說，實(shí)時(shí)監(jiān)控至關(guān)重要。然而，由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行依賴大量既有設(shè)備，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)于運(yùn)維人員而言極具挑戰(zhàn)。大多數(shù)電力系統(tǒng)雖有改造升級(jí)計(jì)劃，但常因預(yù)算吃緊而無從實(shí)施。對(duì)于預(yù)算有限的變電站，理想的解決方案是將既有基礎(chǔ)設(shè)施與 IEC 61850 網(wǎng)絡(luò)連接，所需投入便能大幅減少。
監(jiān)控電力系統(tǒng)困難重重
為了進(jìn)一步了解既有電力系統(tǒng)監(jiān)控困難的困境，我們需深入探究關(guān)鍵問題。既有電力系統(tǒng)如變電站中所用的遠(yuǎn)程終端單元 (RTU)、人機(jī)界面、交換機(jī)、智能電子設(shè)備 (IED) 大多來自不同供應(yīng)商，并且通常使用專有或工業(yè)協(xié)議，因此電力 SCADA 系統(tǒng)要監(jiān)控整個(gè)變電站十分困難。目前，新型電力 SCADA 監(jiān)控系統(tǒng)普遍支持 IEC 61850 MMS 協(xié)議。這讓運(yùn)維人員得以在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與基于 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的電力 SCADA 系統(tǒng)之間建立通信，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力質(zhì)量。此外，針對(duì)變電站的網(wǎng)絡(luò)攻擊日益增多，網(wǎng)絡(luò)通信安全愈發(fā)重要。為此，運(yùn)維人員希望找到安全通信解決方案，盡力減少變電站改造升級(jí)帶來的安全隱患。
便捷建立工業(yè)協(xié)議數(shù)據(jù)通信
關(guān)鍵任務(wù) IED 需直接與電力 SCADA 系統(tǒng)通信，運(yùn)維人員才能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力質(zhì)量，并在事故發(fā)生時(shí)立即采取行動(dòng)。相比計(jì)算平臺(tái)，通信網(wǎng)關(guān)解決方案更具性價(jià)比，因?yàn)檫@些網(wǎng)關(guān)內(nèi)置各類電力行業(yè)相關(guān)協(xié)議，如 IEC 61850 MMS、Modbus RTU/TCP、DNP3 串口/TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-104 等，可在基于 IEC 61850 的 SCADA 系統(tǒng)與電力監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)使用的各種既有 IED 之間迅速建立通信。
然而，使用網(wǎng)關(guān)建立各類工業(yè)協(xié)議和 IEC 61850 MMS 協(xié)議之間的通信時(shí)，由于設(shè)置復(fù)雜，編輯 IEC 61850配置語言 (SCL) 需花費(fèi)大量時(shí)間。好在可以購(gòu)買工具提高配置效率。因此，當(dāng)實(shí)施大型電力系統(tǒng)升級(jí)項(xiàng)目時(shí)，可考慮選取一款實(shí)用工程工具，簡(jiǎn)化 SCL 文件編輯工作。不過，購(gòu)買工具需要額外增加預(yù)算。
無需更換設(shè)備，輕松實(shí)現(xiàn)監(jiān)控
已運(yùn)行數(shù)十年的既有電力系統(tǒng)安裝了不少基于專有通信協(xié)議的設(shè)備，而一次性更換全部設(shè)備并不是最具性價(jià)比的選擇。若想升級(jí)電力自動(dòng)化系統(tǒng)，采用基于以太網(wǎng)的現(xiàn)代化 SCADA 系統(tǒng)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，如何實(shí)現(xiàn)最低成本和最少人力投入是關(guān)鍵。采用串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器等互聯(lián)解決方案可助您在基于 IEC 61850 的電力 SCADA 系統(tǒng)與基于專有協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間輕松建立透明連接。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的專有協(xié)議數(shù)據(jù)被打包為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，SCADA 系統(tǒng)便能通過解包實(shí)現(xiàn)對(duì)這些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
Moxa 解決方案
Moxa 致力于提供各類邊緣聯(lián)網(wǎng)解決方案，滿足不同應(yīng)用需求。Moxa MGate 5119 系列變電站級(jí)別的電力網(wǎng)關(guān)簡(jiǎn)便易用，可快速建立順暢通信。該系列網(wǎng)關(guān)不僅有助于實(shí)現(xiàn) Modbus、DNP3、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-104 設(shè)備和 IEC 61850 通信網(wǎng)絡(luò)之間的快捷通信，而且支持 NTP 時(shí)間同步功能，確保數(shù)據(jù)具備統(tǒng)一時(shí)間戳。MGate 5119 系列還內(nèi)置 SCL 文件生成器，便于生成變電站網(wǎng)關(guān) SCL 文件，您無需花費(fèi)時(shí)間金錢另尋其他工具。
為實(shí)時(shí)監(jiān)控使用專有協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，也可部署 Moxa NPort S9000 系列串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，將串口 IED 連接至基于以太網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)變電站升級(jí)。該系列支持多達(dá) 16 個(gè)串口、4 個(gè)以太網(wǎng)交換端口，可將專有協(xié)議數(shù)據(jù)打包為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，輕松將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接至 SCADA 系統(tǒng)。此外，NPort S9000 系列支持 NTP、SNTP、IEEE 1588v2 PTP、IRIG-B 時(shí)間同步功能，既能自同步又可同步既有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
在您加強(qiáng)監(jiān)控變電站網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，必須提升網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全。Moxa 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器和協(xié)議網(wǎng)關(guān)正是應(yīng)對(duì)安全問題的得力幫手，助您解決現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)帶來的種種隱患。兩款設(shè)備均符合 IEC 62443 和 NERC CIP 標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)置多項(xiàng)安全功能，通過用戶認(rèn)證、設(shè)置允許訪問的 IP 列表、基于 HTTPS 和 TLS v1.2 協(xié)議安全進(jìn)行設(shè)備配置和管理等措施，全面保護(hù)通信設(shè)備免遭非法訪問。Moxa 解決方案還會(huì)定期執(zhí)行安全漏洞掃描，及時(shí)采取必要措施，以安全補(bǔ)丁等形式提高變電站網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全性。
此外，Moxa 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器和協(xié)議網(wǎng)關(guān)均符合 IEC 61850-3 和 IEEE 1613 標(biāo)準(zhǔn)，確保網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行，不受變電站嚴(yán)苛環(huán)境影響。下表列出了 Moxa IEC 61850 MMS 解決方案的更多特點(diǎn)，請(qǐng)對(duì)照選擇符合您需求的產(chǎn)品。