Р ешения RAD для энергетики

Решения RAD для энергетики

Представительство RAD в России. 115191, Россия, Москваул. Большая Тульская, д. 10, стр. 9, эт. 7, офис 9705

Тел.: +7 495 231 1239Факс +7 495  231 1097

Дмитрий Дергалов, технический директор Представительства.

Существующие сети связи для энергетиков - новый подход

АТС тлфАТСC37.9464 kbps

Рел.защита оповещениедатчики телеметрия

тлфКонтрол-леры9.6 kbps

38.4 kbps

C37.9464 kbps

RCV BL K :ERR BL K :

HBT

TD TDRD RDRD RDRD RD RD

RE SET

RE SET

RTS ROW ERO N ONO FF O FF

RESET

RUN/ST OP

S ET U PE RR L O S S

9.6 kbps

38.4 kbps

Сеть доступа SDH

Сеть IP

Центральный узел

RC V B LK :ERR B LK:

HBT

T D TDRD RDRD RDRD RD RD

RE SET

RE SET

RT S ROWERO N ONOF F OFF

RESET

RU N/ST OP

S E T U PE RR L O SS

RCV BLK :ER R BLK :

HBT

T D TDRD RDRD RDRD RD RD

RE SET

RE SET

RT S ROWERO N ONO FF OFF

RE SET

RU N/ST OP

S E T U PE R R L O S S

38.4 kbps

9.6 kbps

ПодстанцияУд. узел

Рел.защита оповещениедатчики телеметрия

Контрол-леры

Новое оконечное оборуддование на базе Ethernet

Шлюз Ethernet  поверх PDH

NG-SDH  мультиплексор

PDH

Мультисервисные мультиплексоры MAP – базовая платформа для решений

• Решения на базе мультиплексоров TDM для проектов с высокими требованиями  к качеству связи, задержкам в канале и надежности оборудования

• Мультиплексоры как операторского, так и абонентского классов• Поддержка каналов от 9.6К до STM-4• Широкий спектр абонентских интерфейсов• Единая система управления всем оборудованием в сети

Кольца E1 и Ethernet с резервированием

E1 поверх Ethernet

xDSLНизкоскоростные каналы

Компрессия голоса и V5.2

Ethernet по E1

ISDNТелефония

E1/T1n x 56/64 kbps

Gigabit Ethernet

MP-4100 Узел доступа и мультиплексор нового поколения

Ethernet/IP/MPLS

FE/GbE

SDHSTM1/STM4

STM-1/OC-3

FCD-IPE1 ETH

FE

FE

ETX

IPmux-xxE1

ETH

ASMi-52/54 ETHE1SHDSL

Optimux-106/25

FO

FOETHn x T1

ETHn x E1

Optimux-108/134

ETHRICi-8E1

n x E1

RV Station

RV Station

Узел доступа

RouterEthernet/IP

ETH

FCD-E1E

E18 x E1DXC-4

FCD-155E

DXC-8R

STM-1

STM-1

E1/T1

ASMi-54SHDSL.bis ETH

ASMi-52

Megaplex-4100

Концентрация и коммутация каналов телефонии, 

передачи данных, спецсвязи…

Мощный встроенный  концентратор и 

коммутатор трафика Ethernet

MP-4100 с поддержкой Ethernet операторского класса

• MP-4100 версии 3.1 поддерживает функции Ethernet на аппаратном уровне :– Управление трафиком:

• Классификация сервисов, управление  пропускной способностью и приоритезация

• Низкие задержки (до 10 миллисек.), высокая надежность

–  Управление на основе Ethernet OAM (Operation Administration and Maintenance):• Базовые инструменты по мониторингу , диагностике и ликвидации неисправностей на канале  Ethernet access 

• Проверки соединений, измерение задержек, тестовые петли

– Мониторинг состояния (Y.1731):• Обеспечение условий соглашений о качестве сервисов  (  SLA)

• Сбор статистики о качестве канала по заданным критериям

Подстанция

Бронза

Серебро

Золото

Контрольный центр

Сеть SDH, E1, Ethernet

Видеонаблюдение (по остаточному принципу)

Наиболее критичные сервисы

Сервисы реального времени ( VoIP)

Сквозной контроль качества сервиса и SLA

MP-4100

MP-4100

Интеллектуальные электрические сети Smart Grid требуют применения пакетных технологий связи

• Автоматизация и самообслуживание энергетических сетей• Единая сеть с удаленным контролем и управлением всеми ее элементами

• Система «интеллектуальных счетчиков» •  Включение отдельных энергосистем в     общую сеть

• Федеральная сетевая компания разработала программу развития энергосистемы с "интеллектуальной" сетью на период с 2010 по 2012 год с общим объемов инвестиций 519 млрд руб. По данным ФСК, введение в России "умных сетей" позволит не только уменьшить потери электроэнергии на 25%, но и сэкономить 34-35 млрд кВт в год. При нынешних ценах на электричество (1,48 руб. за кВт) ежегодная экономия составит более 50 млрд руб.

Ethernet операторского класса поддерживает решение этих задач

Сеть Ethernet/IP/MPLS

10/100BTn x EoCUBonding

LA10/100BT

DSLAM

EoCU

LADSLAM

Пользователь

GbE

Пользователь

Ethernet через DSL

GbE

RIC

RIC

GbE

STM-1/OC-33 x DS3

n x EoPDHBonding

Пользователь

Пользователь

EoPDHE1/T1/E3/DS3

Egate

Пользователь

RIC10/100BT

Ethernet через PDH

RIC

SONET/SDH

10/100BT

10/100BT

EoPDHE1/T1/E3/DS3

GbE

Пользователь

RICi-622GEGbE

RICi-155GE

Ethernet через SDH/SONET

STM-1/OC-3

STM-4/OC-12RICi-622GE

RICi-155GE

SONET/SDH

GbE

GbE

ETX100BT  FE//GbE

ETX1000SxGbE

10 GbE Metro Ethernet

Пользователь

HQ

Ethernet  по оптикeETX

Back

Комплекс решений RAD для оказания услуг Ethernet по любым сетям

• Позволяет передавать современные сервисы на базе Ethernet по любым сетям (медь, ВОЛС, E1, SDH/PDH)

• Поддержка качества сервиса и SLA

Концепция RAD для передачи сервисов Ethernet по любым магистралям

Решение по подключению удаленных контроллеров и датчиков c протоколом Ethernet по сетям SDH и E1

Центральный диспетчерский узел

EgateGbE

GbE

RICiFE BPL

FE

Wimax

FE/GbE xDSL

n x E1/T1

E1/T1

STM-4/OC-12STM-1/OC-3

RICi

RICi

RICiSTM-1STM-4

Ch. STM-1

СетьSDH

Удаленные счетчики, датчики и контроллеры, работающие по Ethernet

Узел доступа к SDH

Узел доступа к SDH

Узел доступа к SDH

RAD предлагает эффективное решение по  передаче данных  Ethernet от удаленных счетчиков и датчиков в Центральный диспетчерский узел  по  транспортной 

сети SDH

Создается сеть «Ethernet поверх SDH» с различной пропускной способностью каналов, от 2М до 622M. 

Центральные устройства

Абонентские конверторы

Решение по подключению удаленных контроллеров и датчиков c протоколом Ethernet по сетям SDH и E1

Решаемые задачи : передача данных  Ethernet от удаленных счетчиков , датчиков и контроллеров в Центральный диспетчерский узел  по  транспортной сети SDH и каналы E1.

Идеология решения:Решение основано на едином семействе оборудования, от одного производителя, и использует как недорогие абонентские устройства (RICi), так и мощные центральные концентраторы ( Egate).

При этом обеспечивается максимальная утилизация пропускной способности  каналов SDH и E1, и минимальная задержка в трактах.

Выгода для заказчика : • Решение использует простые и надежные новые алгоритмы .

• Простое в установке и эксплуатации решение.

• Единая система управления и диагностики созданных каналов Ethernet «из конца в конец».

Преимущества решения RAD:• Малые задержки в сети, обусловленные новыми технологиями коммутации уровня Ethernet,  

без IP-маршрутизации.

• Мощные инструменты контроля и диагностики на основе ОАМ и трансляции сообщений о неисправности («Fault Propagation»)

• Невысокая цена на порты E1 и STM-1.

Релейная защита и противоаварийная автоматика (РЗ и ПА)

• Специальное приложение в энергетике

• Очень высокие требования к надежности

• Необходимость передавать команды с малой

задержкой по различным магистральным каналам

V.35/X.21/RS-530E&M, 

2-пров.,C37.94

V.35/X.21/RS-530E&M,

2-пров.,C37.94

E1/T1, SDH/SONET Оптика

Основные производители устройств релейной защиты ( TPR)

• RFL• SEL  (Schweitzer Engineering 

Laboratories)• ABB• Siemens• Areva

RAD разрабатывает модуль для передачи команд РЗ и ПА импульсным сигналом (+-220 Вольт) по E1 , STM1 и оптике. Прототип успешно испытан в РОСТЕСТе в 2011 г

Существующий модуль Megaplex для организации каналов релейной защиты по E1 по оптике

• Востребованы в сетях связи энергетики с новым 

оборудованием релейной защиты

• Работа по стандарту IEEE C37.94 

• 1 или 2 оптических интерфейса

• Устанавливаются в шасси  MP-210x и  MP-4100

Fiber 2 km

(IEEE C37.94)

C37.94 CompliantHSF Fiber interface

DigitalNetwork

Megaplex

Substation

ContactInputs

Megaplex

MP MP

C37.94 CompliantHSF Fiber interface

Fiber 2 km

(IEEE C37.94)

Central Control Site

ContactOutputs

To CentralStation

Contact Transfer(Teleprotection)

Unit

Contact Transfer(Teleprotection)

Unit

Разрабатываемый модуль Megaplex для передачи команд РЗ и ПА (общий вид)

• 4 порта для  входящих команд, принимаемых в мультиплексор

• 4 основных порта для исходящих команд, передающихся из мультиплексора

• 4 дополнительных порта для исходящих команд, передающихся из мультиплексора– Для каждого из этих портов может быть выбран основной 

порт.– Для каждого основного порта может быть выбрано 

несколько дополнительных портов

MP-4100 MP-4104

# количество модулей 10 4

#  количество входящих команд  40 16

# количество исходящих команд  80 32

Panel is not final, connector will be different

Электрические характеристики команд

• Входной сигнал

• Выходной сигнал:     Выходная цепь должна обеспечивать операцию по переключению по 

крайней мере 250 В, 0, 25 А на индуктивной нагрузке. • Разъем -  Входные и Выходные клеммы должны обеспечивать 

подключение проводов сечением до 2.5 кв.мм

Номинальное управляющее напряжение на входе (Устанавливается перемычками)

+/-220VDC или+/- 110VDC  .

Допустимые отклонения номинального управляющего напряжения на входе 

-20%  до+10%.

Точка отключения при входном управляющем напряжении в случае номинального значения 220 В 

160V 

Точка отключения при входном управляющем напряжении в случае номинального значения 110 В 

80V

Предварительно устанавливаемое регулируемое время наличия управляющего напряжения на входе (фильтр) 

0-5 миллисек.  ступенчато по  0.5 миллисек

Перспективная схема подключения оборудования PЗ/ПА с использованием Megaplex

Megaplex-4100 c модулями РЗ/ПА

… .До 24 команд РЗ и ПА на шасси

Оборудование приема-передачи команд РЗ Оборудование

приема-передачи команд ПА

Оборудование сигнализации и оповещения

АСУ подстанции

Помещение РЗ/ПА

MP-4100

Помещение связи (ЛАЦ)

Телефония,Телеметрия, АСКУЭ…

оптика

МЭК 60870-5-104

Подстанция

Магистральная цифровая сеть

(SDH, PDH, Ethernet)

Удаленные подстанции и другие подразделения

(топология сети может быть любой)

… .

• Команды РЗ передаются по схеме «точка-точка» или «точка-двуточка».

• Команды ПА передаются по схеме «точка-многоточка», «широковещательный», «и-или».

• Задержка передачи-приема команды не превышает 10 миллисекунд.

Канал на АСУ ЦУС

Канал связи может резервироваться

Переход к магистралям Ethernet/IP/MPLS

Текущая ситуация• Использование магистралей SDH  как наиболее надежных с временем восстановления повреждений в канале < 50  миллисек.

•  Каналы SCADA, телеметрии и релейной защиты  организуются по SDH или потокам E1  

Новые задачи• Передавать каналы SCADA, телеметрии и релейной защиты  по более дешевым магистралям Ethernet/IP/MPLS  с прежним качеством и более высокой скоростью

• Использовать магистрали Ethernet/IP/MPLS для новых сервисов на базе Ethernet

• Возможности Synchronous Ethernet для точной передачи синхронизации в сети

Проект передачи цифровых команд релейной защиты через сеть MPLS CISCO (Бельгия)

Fiber 

MP4100

MP4100

Cisco MPLS 

MP-4100  подключает  устройства релейной защиты, телеметрии и телефонии к  магистральной сети Cisco MPLS 

Подключение устройств релейной защиты Areva/ABB/Siemens к сети MPLS

AREVA – G.703 Interface

MPLS Network

Electric Pole Electric Pole

MP-4100HS-703 Module for G.703

MP-4100HS-703 Module for G.703

AREVA – Optical InterfaceAREVA – Optical Interface

AREVA – G.703 Interface

Power Grid (380 KV)

PW 1 (CESoPSN) PW 1 (CESoPSN)

 В качестве контроллеров релейной защиты используются устройства  AREVA , ABB , Siemens • AREVA имеет интерфейсы C37.61 или G.703• ABB  имеет интерфейс E&M. [NSD 70C/A/B]• Siemens  имеет интерфейсы C37.61 [7XV5653-0BA00/BB] или X21  [ 7XV5662-0AA01/CC] 

Все они –поддерживаются MP-4100

Результаты тестирования прохождения команд релейной защиты

.  Задержка передачи сигнала   через сеть(миллисек )

Устройства релейной защитыABB 

NSD570 (100Fx)

ABB NSD70(E&M)

Siemens 7XV5653(X.21)

Siemens7XV5653(RS232)

Siemens7SD52(X.21)

ArevaP541(G703)

ArevaP541(X.21)

ArevaP541

(C37.94)

Величина задержки

6.3 6,1 5,5 7 6,1 5,7 / 6

Совместное решение MP4100  и Cisco Solution  дает задержку передачи сигналов в магистрали меньше 10 миллисек. , что удовлетворяет требования к высокой надежности

E&M  FXO  V.24

MP-2100

E&M  FXO  V.24

MP-2100

TDMoIPTDMoIP

E&M  FXS  V.24

MP-2100

E&M  FXS  V.24

MP-2100

E&M  FXS  V.24

MP-2100

E&M  FXS  V.24

MP-2100

E&M  FXS  V.24

MP-2100

E1

E&M  FXS  V.24

MP-2100

E1

  Сеть оператора связи с протоколом IP/Ethernet

Югэнерго: Подключение удаленных подстанций по E1 и по Ethernet на единой платформе

Центральный узел связи

Удаленные узлы связи и 

подстанции

Удаленные узлы связи и 

подстанции

Преимущества решения RAD:

- организация «прозрачных» каналов  E1 через сеть на базе протокола IP/Ethernet с минимальной задержкой;

-поддержка Российских стандартов передачи сигналов АДАСЭ;

-высокая надежность с резервированием каналов и оборудования;

Проект МОЭСК: Новая концепция концентрации трафика Ethernet по SDH

Выгода для заказчика

138 FXO, 169 E&M, Ethernet (Тлф, ТлМ, ЦоД )

RV-EMS

Центральный узел связи

MP-2100

10FXS, 10E&M, Ethernet (Тлф, ТлМ, ЦоД,)

14 Удаленных узлов

14 x E1s

MP-4100

Ethernet (grooming)ТлМ, ЦоД,)

Дополнительный узел обработки информации #1

8 x E1s

MP-4100

Ethernet (grooming)ТлМ, ЦоД,)

MP-2100

10FXS, 10E&M, Ethernet (Тлф, ТлМ, ЦоД,)

STM-1

Сеть SDH

STM-116 x E1s

10FXS, 10E&M

3 x MP-4100

• Уменьшение количества портов Ethernet

оконечного оборудования за счет функций

коммутации и концентрации трафика

Ethernet в MP-4100

Преимущества RAD:• Унифицированное решение на единой

платформе• Широкий спектр поддерживаемого оконечного

оборудования для энергетиков

Дополнительный узел обработки информации #2

ETX-5300A - новая платформа агрегации трафика Ethernet операторского класса

4 x 10GbE XFPс резервированием

Выходные реле аварий

Модуль охлаждения

Вторичный основной блок

Первичный основной блок

Блок на 20 портов 1GbE  UTP

Блок на 20 портов 1GbE Opt SFP

Воздушный фильтр

Резервируемые блоки питания

Порт внешней синхронизаации

Комплексная сеть доступа по E1 + Ethernet

RADview

ETX-5300A*UP TO:

16 OC-3/STM-1

Ethernet, IP or MPLS

MP-4100

MPW

160 x T1/E1160 x analog phones120 a serial interfaces

and more…

1,2,4,8 or 16 E1/T1

2 x FE / GE

IPmux-24/216

ETX/MiTOPT1/E1 or T3/E3

2 x FE / GE

GE/10GE SDH/ SONET

IP / ETHGE/10GE

4 or 8 E/T1

5 x FE / GE

ETX-205A*

* New

• Возможность подключения «консервативных» заказчиков.

• «Прозрачные» потоки E1 для передачи телефонии и данных по 

Ethernet.

• Точное восстановление синхронизации в потоках E1 поверх 

Ethernet.

• Возможность подключения низкоскоростных  

синхронных/асинхронных каналов по Ethernet с минимальной 

задержкой.

• Сохранение инвестиций в существующую абонентскую 

инфраструктуру.

4 x E1 RIC-4E1E1

АТС

RIC-4E14 x E1

Релейная защитаC37.94

ТелеметрияRS-232

n x E1Megaplex

n x E1Megaplex

Проект по объединению узлов и подстанций через транспортную сеть Ethernet на базе ETX-5300A

Новосибирскэнерго

ETX-5300AКольцо 1/10 GbE

с резервировани

ем

Транспортная сеть Ethernet

Существующая SDH

Существующая сетьSDH

STM-1

STM-1

ETX-5300A

ETX-5300ANMS

IPmux

АТС

E1s

Центрального узла

GbE

IP/MPLSGbE

GbE

E1АТС

Релейная защитаC37.94

ТелеметрияRS-232

ETH Switch

STM-1

ETH

Egate

Спасибо за вниманиеДмитрий Дергалов,[email protected]