Релейная защита предназначена для оповещения и быстрого определения повреждений в электроэнергетической системе, благодаря непрерывному контролю за состоянием всех элементов. Суть работы устройств релейной защиты в быстром отключении линии при возникновении повреждений, например, короткого замыкания. Если время отключения будет больше нескольких миллисекунд, то возможны повреждения и рассинхронизация оборудования в энергосистеме (не будем описывать все возможные последствия).
Устройства РЗА (релейная защита и автоматика) общаются между собой дискретными сигналами, которые в свою очередь вносят определенные неудобства/особенности в систему: большое количество контрольных кабелей, дискретных входов с выходными реле; отсутствие контроля связи; возможность ложного срабатывания.
МЭК 61850 является объектно-ориентированным протоколом, направленным на автоматизацию подстанций, и значительно расширяет возможности предшествующих стандартов.
Стандартом МЭК 61850 предусмотрен протокол GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Event) который предназначен для связи между устройствами РЗА посредством передачи данных в цифровом виде по Ethernet. Это в свою очередь исключает вышеописанные «неудобства» при традиционном способе передачи информации РЗА благодаря целому комплексу мер. Передача GOOSE сообщений происходит в широковещательном диапазоне, а значит, одновременно нескольким адресатам. В самом сообщении можно отправлять не одно, а несколько значений (различных сигналов, например, срабатывания МТЗ или запуска реле), из которых получатель извлекает только нужные. Сообщения GOOSE поддерживают функцию приоритетности передачи – МЭК 61850 QoS, благодаря которой они передаются в обход обычных сообщений.
Для обеспечения надежности передачи Goose-сообщений необходимы коммутаторы, соответствующие стандарту МЭК 61850.
Рассмотрим мониторинг GOOSE-сообщений на коммутаторе Moxa PT-G7828
Традиционные этапы наладки объектов, использующих цифровые коммуникации по стандарту МЭК 61850 представляют собой:
- Конфигурирование исходящих GOOSE-сообщений от устройств-источников в части основных параметров GOOSE-сообщений (dstMAC, APPID, VLANID, VLANPriority)
- Конфигурирование исходящих GOOSE-сообщений от устройств-источников в части передаваемого набора данных (количество сигналов, их тип, порядковое расположение в наборе данных)
- Конфигурирование сетевых коммутаторов в части прохождения тегированого трафика от источника к приемнику
- Конфигурирование приема GOOSE-сообщений на устройствах-приемниках в части основных параметров GOOSE-сообщений (dstMAC, APPID, VLANID, VLANPriority)
- Конфигурирование приема GOOSE-сообщений на устройствах-приемниках в части принимаемых данных (используемые сигналы из принимаемого набора)
Стоит обратить внимание на часто встречающиеся проблемы, возникающие на этапе наладки объектов, использующих цифровые коммуникации по стандарту МЭК 61850:
- Несовпадение параметров GOOSE-сообщений на устройствах-источниках и устройствах-приемниках
- Несовпадение принимаемых данных на устройствах-приемниках с передаваемыми данными устройств-источников
- Не прохождение широковещательного трафика GOOSE и SV от источников до получателей
После тестирования коммутатора одним из наших партнеров, было выявлено, что решение компании Moxa в области мониторинга GOOSE-сообщений на сетевых коммутаторах позволяет в простой форме выявить проблемы в части конфигурирования основных параметров исходящих GOOSE-сообщений, также отслеживать порт коммутатора, используемый для подключения источника GOOSE-сообщений.
Мониторинг позволяет отследить параметры APPID, Destination MAC, IED Name, VLAN ID, при этом отслеживается текущий статус – при пропадании сообщения из сети выдается соответствующее изменение статуса. При этом интересующие GOOSE-сообщения можно зафиксировать, чтобы отслеживать их даже после длительной потери связи.
Функция сервера MMS (Manufacturing Message Specification) позволяет получить детальную информацию о статусе коммутатора и текущих параметрах подключений, также по MMS выводится информация по GOOSE-сообщениям.
Функция мониторинга поддерживает до 100 одновременных GOOSE-сообщений.