Uppdatering om IEC med redovisning av nordiska och internationella erfarenheter

Transkript

1 Uppdatering om IEC med redovisning av nordiska och internationella erfarenheter

2 Vad är IEC61850? IEC61850 är en generell standard för automation inom kraftsystem Mer än bara ett protokoll!

3 Vad är IEC61850? IEC61850 är en fabrikatoberoende arkitektur för säker och öppen kommunikation Den använder känd teknologi som Ethernet TCP/IP (känt från Internet)

4 Framtidssäkert Applikation : Vilken information ska utbytas? Stabilt Applikation Data Modell Utökas vid behov Anpassning vid behov Kommunikations teknologi: Hur överförs data? Kommunikation Föränderligt Ethernet TCP/IP State-of-the-art -Ethernet 10 MBit/s -Ethernet 100 MBit/s - TCP/IP...?????

5 Många användningsområden System Design Engineer Configure Testing enviroment SCL SCL SA Testing & Commissioning Engineer System Configuration Tool.SCD Station HMI Engineer Testing Tools Configure SA System Station Computer Client Inter Bay Bus IED IED IED IED Multiple IEDs IED Configuration Tool Process Bus Process Interface Process Interface Control & Protection Engineer

6 En del av en större trend Line Transformer Cubicles, >180 Devices Busbar Cubicles, >160 Devices Devives Cubicles, >100 Devices Feeder Control Cubicles, >50 Devices 56 Cubicles, > Cubicles, Soft Devices ? Figures for Reference Station with 6 Feeder 220kV/ 8 Feeder 16 kv ABB 2007, De Mesmaeker, Ivan

7 mot ökad integrering Igår: Konventionell hard-wired station Idag: I morgon: All information över nätverk Frigör utrymme Kostnadsoptimerade lösningar Mindre konfigurering Mindre test Ökad tillgänglighet Ökad säkerhet?

8 Efter 3 år Andra certifierade produkter: A. Eberle GmbH Doble Eliop Maschinenfabrik Reinhausen RFL Electronics Team S.A. SW/HW lösningar: Kalki Tech Sisco Tamarack Switchar: Cisco GarretCom Hirschman Moxa RFL Electronics RuggedCom TC Communications Telemecanique ZiV En standard på frammarsch Kema certifierade IED:er: ABB Areva GE Multilin Ingeteam Nari Relays SEL Siemens SiFang Toshiba ZIV

9 Blev det som tänkt? One World One Technology One Standard Utlovat var: Framtidssäkert Fri allokering av funktioner Interoperabilitet?

10 Verktygssituation idag Tillverkarnas program utgår från den egna IEC tolkningen. Format krav och olika defaultvärdenapar interoperabilitetsproblem..icd.icd.icd.icd.icd.icd.icd.icd.icd

11 Exempel situation idag Valideringsfunktion finns i de oberoende system konfigurationsverktygen, men protesterar mot vissa implementeringar som tillåts i tillverkarnas programvaror. Ingen station konfigurerad med oberoende programvaror?.icd.icd.icd.icd.icd.icd

12 Utökningar och uppdateringar av IEC61850

13 Utvidgning av IEC61850 världen Modulering enligt IEC61850 för: Driftcentral Driftcentral IEC61850 to Control Center (IEC TC57 WG19) IEC61850 SCADA IEC61850 Vindkraft IEC61850 IEC61850 mellan stationer (IEC TC57 WG10 ) Distribuerad Energy IEC IEC Digital gränssnitt till HV apparater Vattenkraft IEC

14 och IEC61850 standarden Section Name Description Publ.date IEC High-voltage switchgear and control gear - Part Switchgear interface for Ethernet processbuss Published : Digital interfaces based on IEC61850 based on IEC61850 IEC/TS Data and communications security - Part 6: Security for IEC61850 IEC Communications for monitoring and control of wind power plants Security aspects (will be incorp-orated in IEC61850 Ed. 3.0) New Logical Nodes for wind power plant and turbines. Note specialized variants of e.g. data classes and reporting services IEC Communication for monitoring and control - hydroelectric power plants New Logical Nodes for excitation of generator, turbine, water flow IEC Communications systems for distributed energy New Logical Nodes (LNs) for various types resources (DER) - Logical nodes of DER devices as well as LNs for information exchange between DER devices and overlaying systems IEC Use of logical nodes for substation automation Report with application examples and development guidelines IEC Use of the logical nodes defined in to model functions of a hydro power plant IEC IEC IEC Guideline to exchange information from a CDC based data model using IEC /104 Use of IEC61850 for the communication between substations Use of IEC61850 for the communication between control centers and substations Report with application examples and development guidelines Technical specification for the mapping of IEC61850 on IEC /104 for a gateway Inter-substation application of protection and control as well as communication aspects Model and SCL extensions, communication mapping and required topology for seamless access to substation information. Published Published Published (as report IEC )

15 Erfarenheter

16 Nordiska referenser av IEC61850: LAND SPÄNNINGS- NIVÅ ANTAL STATIONER Sverige 130 till 10 kv 15 ABB, Areva, Siemens, Vattenfall KONTRAKTORER ANVÄNDA PRODUKTER: GOOSE ABB IED 670, REF54x, REX521, Areva P132, P435, Siprotec, SAT 1703 Annat: COM 500, COM 600, RTU 560, MiroSCADA, PACiS, KalkiTech / -104 Gateway, SiCAM ABB IED 670, REF54x, Areva Finland 110 till 20 kv 11 ABB, Fortum, 3 Vaasa P139, GE 25, Siemens 7SA6 Engineering, Annat:: SiCAM, MiroSCADA, Empower, NetControl, GE D400 Siemens Norge 400 till 11 kv 3 ABB, Areva? ABB IED 670, Siprotec 2 Siemens Annat:: Siam, NetControl Danmark Flertal? Vattenfall mfl.? tillämpningar av

17 Nordiska Erfarenhet Generella erfarenheter Svårt med integrering på grund av bristande verktyg och konstanta uppdateringar av produkter (med påföljande versionskaos) Försiktighet mot Goose Varierande kunskaper Få har tänkt på test och underhåll vid beställningstillfälle Risk fastna mellan olika leverantörer som skyller på varandra

18 Nordiska Erfarenhet Prime objectives for implementing IEC61850 Reasons for implementing/not implementing GOOSE Where special verification method used for IEC61850 Specific IEC61850 related problems encountered Lessons learned Future plans for IEC61850

19 Internationella Erfarenheter

20 Erfarenhet från en annan TSO

21 Erfarenhet från en världsledande TSO

22 Fördelar för mindre nätägare Exempel Grant County PUD, 7 ställverk, 40 distributionsstationer 41,000 kunder i Nordöstra USA Mål med implementering Fjärråtkomst till ställverk för: Felsökning Diagnostik Tekniker skall komma åt företagets nätverk från station Återanvändning av befintlig utrustning Standardisering av ställverks design för att minimera: Kostnad av initial konstruktion Konfigurering Utbildning RuggedRouter RX1000 Cyber Security Appliance RuggedSwitch RS1600 RuggedServer RS400 Ethernet Switch Serial Device Server Källa Case Study

23 TVA s erfarenheter från Bradley SS TVA s mål var att med egna resurser och släppta verktyg själva göra konfigurering 1:a veckan (aug- 05): Utbyte av Goose först efter omfattande hack Nya utgåvor skulle krävas av alla IED:er 2:a veckan (jan-06): Ej möjligt för TVA att själva konfigurera Nya verktygsversioner behövdes från alla tillverkarna 3:e veckan (mar-06): Med ABB, GE och Siemens program kunde TVA utveckla en procedur som möjliggjorde konfigurering utan (omfattande stöd från tillverkare och djupare kunskap om implementering av standard) The success of the project Is the result of Multi-vendor Team work Source: UCAIug report

24 TVA s erfarenheter från Bradley SS I cannot stress how important collaboration like this is to the industry. For our suppliers to work together to resolve issues will help not only the suppliers provide a better product but also a product that will meet the long term needs of the industry. we still have work to complete. The process bus needs to be proven and the tools to provide interoperability need to be much easier to use to accelerate the application of the standard. Jim Kurtz, Manager of Protection & Control at Tennessee Valley Authority With just a bit more product and programming tool maturity, we will be able to do more for less and save significant money on the life cycle cost of a substation. Craig McClure, Senior Design Engineer at Tennessee Valley Authority, Källa: UCAIug report

25 STRI och IEC 61850

26 61850 konfigurering På STRI s sätt Skapa konfigurering av station med oberoende tredjeparts program Slå isär till individuell konfigurationsfiler för respektive IED Olika leverantörens konfigurationsfiler slås samman och jämförs med ursprunglig konfiguration Konfigurationsdata återanvänds i system tester

27 Vad kan STRI hjälpa dig med? Implementeringsstrategier Prospektering Offertförfrågan Oberoende verifiering Leveransgodkännande Stöd för idrifttagning

28 Behöver ni hjälp att få ner bitarna i lådan? nicholas@stri.se Areva GE SEL Vamp Toshiba Siemens Tack för er uppmärksamhet! ABB