HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. www.huawei.com Huawei Confidential Security Level: «Опыт Китая в построении интегрированной информационной системы strong smart grid» Докладчик: Долбнев Андрей Валерьевич, Директор Департамента Энергетического и Нефте-Газового секторов
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
www.huawei.com
Huawei Confidential
Security Level:
47pt
30pt
反白
:
FrutigerNext LT Medium
: Arial
47pt
黑体
28pt
反白
细黑体
«Опыт Китая в построении интегрированной
информационной системы strong smart grid»
Докладчик: Долбнев Андрей Валерьевич, Директор Департамента Энергетического и Нефте-Газового секторов
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Пять семейств стандартов для энергетической отрасли
IEC 61970 и IEC 61968: описывают Общую Информационную Модель (CIM), необходимую для обмена данными между аппаратурой и сетями, прежде всего в передающем секторе (IEC 61970) и распределении (IEC 61968) (IEC = МЭК, Международная электротехническая комиссия) IEC 61850: способствует автоматизации подстанций и коммуникаций, равно как и совместимости на основе единого формата данных IEC 60870‐6: описывает информационный обмен между центрами управления IEC 62351: решает задачи кибер-безопасности коммуникационных протоколов, определённых предыдущими стандартами IEC
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Пять семейств стандартов: основные преимущества
Данные стандарты имеют следующие преимущества для всех заинтересованных сторон:
Снижение затрат Обеспечивают способность взаимодействия технологий Smart Grid, что в будущем
позволит компаниям выбирать и устанавливать у себя любую часть технологии и не
зависеть от поставщика
Оптимизация процессов Облегчают интеграцию оборудования и систем для управления электроэнергетическими
процессами в комплексные системные решения, необходимые для поддержки
функционирования энергосетей
Управление рисками Достижение целей кибер-безопасности с помощью цифровой подписи, аутентификации
доступа, предотвращения подслушивания и обнаружения несанкционированных
вторжений
Снижение зависимости от одного поставщика Значительное снижение, если не полное устранение зависимости от одного вендора-
исторически сложившаяся проблема в электроэнергетическом секторе, когда
используются специфические технологии и форматы информационного обмена от одного
поставщика
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Концептуальная модель энергетической компании, роль и взаимодействие стандартов
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Краткие характеристики и зоны применения стандартов
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Распределение
Обобщенная структура электроэнергетического предприятия
Производство Преобразование Передача Преобразование Распределение Потребление
Энергосистема: интегрированная система, включающая объекты производства, передачи,
преобразования, распределения и потребления электроэнергии и диспетчерского управления, а
также другие вспомогательные системы.
Электрическая сеть: интегрированная система, соединяющая объекты производства и
потребления электроэнергии и включающая объекты передачи, преобразования и распределения
электроэнергии и диспетчерского управления, а также другие вспомогательные системы.
Производство
Электрическая сеть имеет национальный охват, отличается от
электростанций более широким покрытием, сложностью планирования и
оснащения и требует улучшенного планирования и управления.
Диспетчерски
й центр
• Электростанции –
основные элементы
сети.
•Напряжение питания
на выходе электро-
станции преобразуется
и передается на
большие расстояния.
• Передача энергии на
большие расстояния
• Высокое напряжение
(1000 кВ, 850 кВ, 500
кВ)
• Диспетчерский центр
обеспечивает
безопасность
эксплуатации.
• Распределение и
продажа энергии
• Отдел по работе с потре-
бителями обеспечивает
распределение электро-
энергии
• Отдел маркетинга или
отдел энергетики в
энергетической компании
отвечает за продажу
Передача и
преобразование
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Направление развития электроэнергетического
предприятия Smart Grid.
В 2006 г. IBM была
предложена технология
«интеллектуальных
сетей" для обеспечения
работы надежности
электросетей. Это
маркетинговая
стратегия IBM, которая
позволяет увеличить
эффективность и
снизить затраты на
производство и
распределение
электроэнергии и ее
розничную стоимость.
С 2008 г. Президентом
Обамой в области
электроэнергетики
проводится политика
ежегодной модернизации
энергетической системы
США и выделения 120 млрд
долл. на потери в линиях и
техобслуживание, а также
строительства в 4 часовых
поясах «унифицированных
сетей Smart Grid", развития
их технологии и
оптимизация их
рентабильности и
эффективности.
Китайский эксперт по
вопросам электро-
энергетики Ву Яншенг
ввел понятие
«Интерактивных
электрических сетей",
основанных на технологии
smart grid и позволяющих
получать оперативную
информацию в
высокоскоростном и
двустороннем режиме
путем обеспечения
мгновенной интерактивной
связи через терминалы
между потребителями, а
также между потребите-
лями и поставщиками.
I
II
III
На базе понятия «унифицированности планирования, стандартов и дизайна"
Государственной энергетической корпорацией Китая (SGCC) был предложен проект
интерактивной сети smart grid на базе информатизации и автоматизации, в котором сеть UHV
будет выполняет функции магистральной сети, и в нее будут интегрированы электрические
Переход от традиционной подстанции к подстанции в рамках Smart Grid
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
«Опыт Китая в построении
интегрированной информационной
системы strong smart grid»
Page 11
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Содержание
Видение Китаем Strong Smart Power Grid
Единая информационная транспортная сеть
энергетики Китая (Smart Power Grid Network)
Государственная электросетевая корпорация Китая (SGCC)
Аналитика проблем
Создание Информационное сети (Integrated Data Network)
Решения Huawei
Smart Metering
Page 12
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Strong Smart Grid Китая
Информационная сеть +
система датчиков
Режим реального времени, высокая
скорость, надежность и безопасность
Эффективность, сохранение энергии
и ресурсов
010101010
01
01
0101
0
010101010
Совместимость
Эффективность
Надежность
Устойчивость
Удобство Интеграция
Strong
Smart Grid
Адаптивность
системы к
изменению внешних
условий работы
Удобная и понятная
единая система
управления
Надежность системы на
уровнях:
Работа без сбоев
Доступа
Информационной
безопасности
Сохранение
ресурсов и малые
потери
Совместимость с
системами
производства и сбыта
энергии
Масштабируемость,
сохранение
инвестиций и
мультисервис
Page 13
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 14
Интеграция
информации
В 2006 г. SGCC запускает проект SG186 по строительству
унифицированной и интегрированной корпоративной
информационной платформы для непрерывного обмена общей
информацией между подразделениями внутри предприятия.
Приложения на
уровне функций
Начиная с 1990-х, функции систем информатизации
переориентируются от контроля, эксплуатации и
управления на принятие решений.
Профессиональ-
ные приложения
Начиная с 1970-х, получают дальнейшее развитие системы
информатизации, включая диспетчерские системы, системы
CAD и MIS.
Этапы внедрения информатизации электросетей в SGCC
Автоматизация
производства
Начинается с 1960-х с целью обеспечения автоматического
контроля за производственными процедурами, включая
автоматический мониторинг, анализ и расчеты для
электрических станций и подстанций.
Мощные сети
Smart Grid
В 2010 г. предложена система SG-ERP для поддержки мощных
сетей smart grid путем сбора полного объема внутренней
информации и организации на ее основе передачи,
преобразования, распределения и потребления электроэнергии.
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Содержание
Видение Китаем Strong Smart Power Grid
Единая информационная транспортная сеть
энергетики Китая (Smart Power Grid Network)
Государственная электро-сетевая корпорация Китая (SGCC)
Аналитика проблем
Создание Информационное сети (Integrated Data Network)
Решения Huawei
Smart Metering
Page 15
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 16
Государственная электросетевая корпорация Китая (SGCC)
3*E1
100M 155M
1000M
2.5G
Beijing Xidan Baiguang Road, Beijing
Beijing Xidan Baiguang Road, Beijing
Huadong Shanghai
Huadong Shanghai
Northeast Shenyang Northeast Shenyang
Huabei Beijing Huabei Biejing
Northwest Xian Shanxi Xian
Northwest Xian
Huabei Wuhan
Huabei Wuhan
Qinghai Xining Ningxia Yinchuan
Gansu Lanzhou
Sichuan Chengdu
Chongqing
Inner Mongolia Nanchang
Hunan Changsha
Hubei Wuhan
Henan Zhengzhou
Hubei Yichang
Henan Sanmenxia Guangdong Hecheng
Hubei Jingmen Henan Nanyang
Shanxi Changzhi Shanghai Huaxin
Shanghai Changzhou
Anhui Hefei
Jiangsu Nanjing
Shanghai
Fujian Fuzhou
Zhejiang Hangzhou
Shandong Jinan
Northwest of Beijing
Beijing Huizhitong
Tianjing
Heilongjiang Haerbin Jilin Changchun
Liaoning Shenyang Shanxi Taiyuan
Hebei Shijiazhuang Inner Mongolia Huhehaote
Государственная электро-сетевая корпорация Китая (SGCC) создана в 2002 году и является монополистом в сфере
услуг по передаче электроэнергии и ее реализации конечному потребителю. С 2006 года выполняется проект
создания интерактивной сети smart grid на базе информатизации и автоматизации, в котором единая сеть
передачи данных и диспетчеризации будет выполнять функции магистральной сети, и в нее будут интегрированы
электрические сети разных уровней.
Масштаб:
•1 национальный
диспетчерский центр
•5 региональных
диспетчерских центров
•25 диспетчерских
центров провинций
•333 диспетчерских
центров городов
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 17
Уровни энергодиспетчерской сети данных
Уровень 1: Государственный — Региональный
Уровень 2: Региональный - Областной
Уровень 3: Областной - Городской
Уровень 4: Городской – Районный/Муниципальный (Центральная контрольная станция)
Диспетчерские центры включают: диспетчерский центр государственной электросети, региональный
диспетчерский центр (для больших зон), областной диспетчерский центр, городской диспетчерский центр и
разные уровни сетей доступа. Каждый диспетчерский центр отвечает за управление подчиненными ему
центрами.
Диспетчерский центр государственной электросети (SGDC) осуществляет управление через активную и
резервную диспетчерские системы и центры связи Государственной энергетической корпорации Китая (SGCC),
региональные диспетчерские центры, областные (автономные регионы и муниципалитеты) диспетчерские
центры, электростанции и подстанции под юрисдикцией диспечерских центров на разных уровнях.
Областные диспетчерские центры осуществляют управление через подчиненные им городские диспетчерские
центры, подстанции 220 кВ и электростанции
Городские диспетчерские центры осуществляют управление через подчиненные им районные диспетчерские
центры, центральные управляющие станции и подстанции 110 кВ/66 кВ/35 кВ
Структура государственной электро-сетевой
корпорации Китая
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Содержание
Видение Китаем Strong Smart Power Grid
Единая информационная транспортная сеть
энергетики Китая (Smart Power Grid Network)
Государственная электросетевая корпорация Китая (SGCC)
Аналитика проблем
Создание Информационное сети (Integrated Data Network)
Решения Huawei
Smart Metering
Page 18
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Page 19
Проблема 1.Неготовность существующей сети
т
Недостаточное
покрытие сети данных
• Полосы пропускания недостаточно для быстро увеличивающегося спектра новых услуг. Для обслуживания удаленных графических терминалов и IP-KVM (без переключения изображений) требуется пропускная способность порядка 200 кбит/с, а суммарная полоса пропускания может достигать десятков мегабайт. Однако на данный момент в магистральной сети обеспечивается пропускная способность всего лишь N*2 Мбит/с.
Недостаточная
производительность
оборудования и
число интерфейсов
Недостаточная полоса
пропускания
• На разных уровнях растет число подчиненных электростанций и подстанций 110 кВ/35 кВ, что ведет к значительному расширению сети. Однако производительности оборудования и количества интерфейсов недостаточно для соответствия требованиям к таким сетям.
• В областных сетях отдельные городские диспетчерские узлы еще не обеспечены покрытием. Это препятствует построению сети Smart Grid и последующему развитию прикладных диспетчерских систем.
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 20
Проблема 2: Необходимость обеспечения
надежности и безопасности для услуг в режиме
реального времени
о
• На базе одной сетевой платформы
обеспечивается предоставление
большого спектра услуг. Как
гарантировать безопасное
обслуживание?
• При резком росте объема
трафика или сетевых
перегрузках (по причине
повреждения линий) как
обеспечить качественную
работу важных приложений?
• На некоторых электрических
станциях и подстанциях
планирование стоек и
передающих ресурсов выполнено
без учета резервирования. Как
гарантировать наращиваемость и
надежность сети?
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 21
Проблема 3: Сложная эксплуатация и
техобслуживание сети
Сложности управления
большим количеством
оборудования
Большой объем
работ по разверты-
ванию Строгие
требования к
квалификации
персонала
Экспоненциально
увеличивающаяся
сложность операций
эксплуатации и
техобслуживания
сети
При повреждении
оптоволокна
генерируется много IP-
аварий на физическом,
канальном, сетевом и
сервисном уровнях.
Требуется система
унифицированного
управления сетью.
По причине сложности
IP-технологии поиск
неисправностей в
значительной степени
зависит от квалифика-
ции персонала.
При строительстве сети Smart Grid
и вспомогательных сетей резко
увеличивается число сайтов.
Значительно увеличивается объем
работ.
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 22
Выводы:
Сложная
эксплуатация
и
обслуживание
Надежность и
безопасность
Недостаточная
готовность
сети
Энергодис-
петчерская
сеть данных
Действующие диспетчерские сети не могут соответствовать единой сети передачи данных
необходимой для стратегии Smart Grid. Необходимо усовершенствовать текущую
диспечерскую сеть и параллельно создать мультисервисную сеть передачи данных
( Integrated Data Network – IDN).
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Содержание
Видение Китаем Strong Smart Power Grid
Единая информационная транспортная сеть
энергетики Китая (Smart Power Grid Network)
Государственная электросетевая корпорация Китая (SGCC)
Аналитика проблем
Создание Информационное сети (Integrated Data Network)
Решения Huawei
Smart Metering
Page 23
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Zone I Zone II Zone IV Zone III
Production Control Domain Management Information Domain
Network Acess
(Fiber, Microwave, WiMAX, etc.)
Dispatch Network
Высокая надежность и безопасность
Information Network
Масштабирование, производительность,
мультисервис
Концепция разделения на две независимых сети –
Диспетчерской и Информационной
Page 24
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
IEC
60
87
0‐6
: о
пи
сыва
ет и
нф
ор
мац
ио
нн
ый
об
мен
меж
ду
цен
трам
и у
пр
авл
ени
я Информационные зоны электросети и требования по
надежности и безопасности
Согласно Норм безопасности и защиты вторичной системы энергообеспечения информация в зоне III и зоне
IV переносится сетью power IDN, физически отделенной от энергодиспетчерской сети. Приложения включают
управление производством, климатические условия, автоматические трансформаторные станции, OA и др.
Благодаря мощным средствам информатизации к сети IDN может быть подключено больше потребителей
электроэнергии. В этом случае в сеть IDN внедряются услуги голосовой связи по частным линиям, улучшенные
услуги (включая передачу данных, голоса и видео).
С развитием технологии smart grid сеть power IDN будет расширяться до городских и сельских зон для обеспе-
чения покрытия электростанций, электрических сетей, оборудования потребителей энергии, систем оценки
спроса, информационных системы и систем конференц-связи. Сеть Power IDN будет иметь повсеместный охват.
• Система SCADA/EMS
• Система измерения
фазового сдвига
• Автоматическая система
контроля безопасности
• Рабочая станция для
установки настроек
безопасности
…
• Автоматическая диспетчерская система учета потребления воды • DTS • Система продажи электроэнергией • Счетчики электрической энергии • Система управления релейной защитой и регистрации сбоев …
• Система мониторинга
молниезащиты
• Метеорологическая
информация
• Дневная/утренняя
отчетность
• DMIS
…
• Автоматизация офиса
(OA)
• Система управления
информацией (MIS)
…
Зона контроля в реальном
времени (зона I)
Зона генерирования без
контроля (зона II)
Зона управления
производством (зона III)
Зона управления
информацией (зона IV)
VPN реальн. времени VPN без реальн.времени
Создание VPN Управление VPN
Планирование производства Управление информацией
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 26
Действующая сеть Направление
развития услуг
Характеристики IDN — Высокая производительность,
надежность и управляемость
Ключевые технологии
• Емкость
индивидуального
оборудования
• Емкость кластера
• Защита
оборудования
• Защита сети
• Контроль QoS
• Унифицированное
управление сетью
Повышенная защита и
надежность
Разнообразные услуги/повышен-
ная полоса пропускания
Контролируемая сеть
Разнообразные услуги и
постоянно
увеличивающийся трафик
Высокая надежность и
безопасность
Контролируемость
и управляемость
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 27
Направление развития IDN—Высокая интеграция услуг
Благодаря стратегии «унифицированных и мощных сетей smart grid» обеспечивается плавная и
интеллектуальная интеграция легальных сетей связи, использующих различные структуры и
технологии систем электропитания (таких как сети диспетчерской телефонной связи, сети передачи
голоса/видео и маркетинговые сети), в унифицированную сеть передачи данных. При этом должны
удовлетворяться требования по увеличению изолированности услуг, класса и дифференцирован-
ности QoS, степени интеграции сетевого оборудования и технологий, а также емкости
магистральных сетей.
ТВ-
конференция
Голосовая
связь
Интеллект. терминалы на
электрич. станциях и
подстанциях
Доступ к
изображениям
Локальная
сеть (LAN) Электр. ТФ
связь
ERP/OA/MIS/FMIS PSTN/ISDN
ATM/FR
DDN Группа терминалов
и интеллектуальная сеть доступа
Мн
ого
об
ра
зи
е у
сл
уг н
а
ба
зе IP
Сети
на б
азе IP
Услуги мониторинга аудио/видео
конференции/видео
Информация управления сетью
IP сеть передачи данных
Интеллект. доступ
к ПРД данных
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 28
Направление развития IDN—Широкое покрытие сети
Благодаря строительству и развитию сетей smart grid, обеспечивается дальнейшее расширение
энергетических сегментов сети IDN, включая электрические станции и подстанции разных
уровней, диспетчерские центры, энергетические блоки, научно-исследовательские институты
(НИИ), центры обслуживания, будущие зарядные станции, а также районы с интеллектуальным
энергоснабжением. Сеть IDN становится сетью повсеместного охвата и характеризуется
увеличением разнообразия медиауслуг и режимов доступа к услугам, уровня безопасности
пользовательского доступа и точности управления на базе пользовательских прав и доменов.
Магистральный
участок сети
передачи данных
Мощный
информационный
центр Высоковольтная
подстанция
(свыше 35 кВ)
Подстанция
35 кВ
Подстанция и станция
распределения
Энергетичес-
кий блок Центр обслу-
живания
Диспетчерский
центр
Район с
интеллектуальным
энергоснабжением
НИИ
Диспетчерский
центр
Подстанция
Энергетический
блок Центр обслу-
живания
Электростанция
Электростанция
Сельская
сеть
MAN
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
IEC
60
87
0‐6
: о
пи
сыва
ет и
нф
ор
мац
ио
нн
ый
об
мен
меж
ду
цен
трам
и у
пр
авл
ени
я Диспетчерские и другие электронные сети в электроэнергетике
Комплексная интеллектуальная диспетчерская сеть Интеллектуальная сеть на уровне подстанций
Информационная сеть предприятия Сети сбора данных и интеллектуальных датчиков
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Содержание
Видение Китаем Strong Smart Power Grid
Единая информационная транспортная сеть
энергетики Китая (Smart Power Grid Network)
Государственная электросетевая корпорация Китая (SGCC)
Аналитика проблем
Создание Информационное сети (Integrated Data Network)
Решения Huawei
Smart Metering
Page 30
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 31
Решение Huawei для поставленных задач
BFD и FRR для надежности
систем со сложной структурой
Двойные или одиночные
маршрутизаторы с двух-
процессорной конфигурацией
на электрических станциях и
подстанциях
Изоляция услуг с помощью
MPLS VPN и HoPE
Тонкая структура MPLS QoS
для гарантии качества
обслуживания
Система унифицированного
управления сетью для
управления широким
спектром продуктов и услуг
Интеллектуальная
фильтрация аварий
Автонастройка оборудо-
вания доступа и конфигу-
рирование услуг «за один
клик»
Интуитивная эксплуатация,
поддержка и обслуживание
Надежность и
безопасность
обслуживания
Унифицированное
и эффективное
управление сетью
Будущее
расширение новых
услуг
2 3 (1) Плоская архитектура для
новых услуг по требованию
Использование двух
плоскостей в магистральной
сети в целях резервирования
Увеличение полосы
пропускания магистральной
сети до 155 Мбит/с
Расширение сети доступа до
подстанций 35 кВ
(2) Высокая масштабиру-
емость оборудования
Гибкая наращиваемость: E1-
10GE-100GE
1
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Решение Huawei для магистральной сети
Distribution Network
Hybrid Microwave Hybrid MSTP MSTP/ASON OTN/WDM
MW+MSTP+OTN/WDM Bearer Network
Power Dispatch Network
Dispatch
Network Core Router
Aggregative
Router
Key
Substation
Access
Router
Integrated Data Network
Company
HQ Core Router
Access
Switch
Aggregative
Router
Branch
Power
supply
unit
Service
Center
Substation
RTU Concentrator
35kv Substation
ONU
ALT
Page 32
E2E решение транспортной сети передачи данных с единой системой управления
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Access
Router
General
Dispatch
Center
Core
Router
SCADA Main
Station
Структура диспетчерской сети
Subordinate
Dispatch
Center SCADA Main
Station Access
Router
Backbone
Router
Subordinate
Dispatch
Center SCADA Main
Station
Metropolitan
Network
Backbone
Router
Metropolitan
Network
Backbone
Router
Backbone
Router Power
Plant
Substation Substation
Metropolitan
Network
Metropolitan
Network
SDH/WDM
SDH/WDM SDH/WDM
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Cooperate
Office
Monitor
IP
Meeting
Mobile
Office
Wireless
Monitor
AP
Integrated
AC Core
Switch FW
SSL VPN Gateway
WDM
IP Voice
Screen
Decoder
Подстанция 220/500 KV
Substation
Генерация
Core Switch
OA
SSL VPN Gateway
NMS
Server
Policy
Server
Web Email, DNS Server
DMZ Zone
NMS Policy
Server Data
Center
IP PBX
OA
OA
Core
routers
Backbone
Router
video
Servers
IP PBX
Datacent
er
Web Email, DNS
Server
DMZ zone
Subordinate
Manage Center
Aggregative
Switch Access
Switch
AP
WDM
WDM
WDM
Core
Switch
Cluster
NMS Policy
Server
Subordinate
Manage Center
video
Servers
Backbone
Router
Backbone
Router
Access
Router
Backbone
Router
Substation Policy
Server
NMS Media
Server
Substation
Aggregative
Switch
Access
Switch
Backbone
Router
Mobile
Office
IP
Meeting
IP
Voice
Cooperate
Office IP
Voice
IP Meeting Mobile
Office
Структура информационной сети
HQ Manage Center
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 35
Реализация сети IDN – двухплоскостная модель
Плоскости A и B имеют одинаковую структуру, состоящую из магистральной сети и сети доступа. Магистральная сеть: включает диспетчерский узел государственной электросети (SGDN), диспетчерский узел
региональной электросети (RGDN), диспетчерский узел областной электросети (PGDN) и диспетчерский узел
городской электросети (MGDN) и состоит из опорного и магистрального уровней. Сеть доступа: включает электрические станции и подстанции под прямой юрисдикцией диспетчерских
центров электросети на разных уровнях и состоит из опорного уровня, уровня конвергенции и уровня доступа
к услугам. Районные (окружные) диспетчерские узлы интегрируются в городскую сеть доступа. .
Магистральная сеть (плоскость A)
SGDN SGDN RGDN RGDN PGDN PGDN
MGDN MGDN
Сеть доступа SGCC
Региональная сеть доступа
Областная сеть доступа
Городская сеть доступа
Эл. станции и
подстанции под
упр-ем SGDC
Эл. станции и
подстанции под упр-
ем регион. дисп. центра
Эл. станции и
подстанции под
упр-ем областн. дисп. центра
Эл. станции и подстанции
под упр-ем городск. дисп. центра
Характеристики: (1) Расширение магистральной сети до городских диспетчерских и коммуникационных центров; (2)
два маршрутизатора для каждой подстанции в целях резервирования; (3) дополнительные сети доступа в целях
резервирования .
Магистральная сеть (плоскость B)
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 36
Высокая надежность сквозного решения
Региональная
магистральная сеть Областная/городская/
районная WAN
Региональный
опорный
маршрутизатор
Уровень
доступа
районной сети
NE40E-X8
S93/S77
S53/S57
стекирование
NE5000E
Опорный
маршрутизатор
SGCC'
Областной опорный
маршрутизатор
Районный
опорный
маршр-р
Подстанция/адми
нистрация/бюро
LAN
Городской
опорный
маршрут-р
NE40E-X8 NE40E-X8 NE40E-X3
Сервисная
прикладная
система
Стекирование +
транкирование устройств
Smart-
линия RRPP/SEP
Уровень
доступа
MAN
VPN FRR/LDP FRR
IP FRR
Уровень
доступа
WAN
E-VRRP
Уровень
доступа сети
SGCC
Выигрыш пользователей: Комбинируется несколько решений для обеспечения высокой надеж-
ности операторского класса во всей сети и оценивается устойчивость к одиночным сбоям в IDN.
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Стр. 37
Перенос сервисного трафика и изоляция в IDN
Областной
информационный
центр
Информационный центр SGCC
Региональный
опорный
маршрутизатор
NE40E-8
S7706
S5700 NE5000E
Опорная сеть
SGCC
Областной
опорный
маршр-р
Городской
информационный
центр
Районный
опорный
маршр-р
Городской
опорный
маршр-р
Мониторинг
видео/сигналов
Видео
конференция
OA система
VoIP
Районный
информационный
центр
NE40E-X8 NE40E-X8 NE40E-X3
Выигрыш пользователей: трафик переносится единообразно с
горизонтальной интеграцией и вертикальным расширением.
Прикладная система, такая
как управление производ-
ством
Уровень
конвергенции
районной
сети
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Dispatch
Center
Substation
Time Receiver
Reference Voltage
Substation Voltage
Distance
Measurement
System
City A
City B
Power Plant
E2E решение для синхронизации –1588v2
GPS
Phase Angle
Measurement
System
Substation
Power Plant
Time Receiver
Time Receiver
Master Clock
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
AR роутер практичное решение для уровня подстанции
Substation
Power Plant
UHV Station
AR G3
Power Dispatch Network
Microwave
E1/SDH
IP Fiber
Dispatch Center
Meter
Clock Receiver
Front Processer
RTU
GE/PoS
Substation
Dispatch
Center
Company HQ
ERP System
OA System
Monitor
Voice IP Phone
Video Meeting
AR G3
DWDM/MSTP
IP Fiber
GPON/EPON
3G/GPRS
GE
Information Center
GPON/EPON
Microwave Integrated Data Network
Page 39
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
IEC
62
35
1: р
еш
ает
зад
ачи
ки
бер
-без
оп
асн
ост
и к
ом
мун
ика
ци
он
ны
х п
ро
токо
ло
в, о
пр
едел
ён
ны
х п
ред
ыд
ущи
ми
ста
нд
арта
ми
IEC
Обеспечение высокой надежности и безопасности
комплексной интеллектуальной диспетчерской сети
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
IEC
62
35
1:
реш
ает
зад
ачи
ки
бер
-без
оп
асн
ост
и к
ом
мун
ика
ци
он
ны
х п
ро
токо
ло
в, о
пр
едел
ённ
ых
пр
еды
дущ
им
и с
тан
дар
там
и IE
C
Переход на IP протокол как основа построения комплексной интеллектуальной
диспетчерской сети. Обеспечение надежности и безопасности.
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Содержание
Видение Китаем Strong Smart Power Grid
Единая информационная транспортная сеть
энергетики Китая (Smart Power Grid Network)
Государственная электросетевая корпорация Китая (SGCC)
Аналитика проблем
Создание Информационное сети (Integrated Data Network)
Решения Huawei
Smart Metering
Page 42
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Пилот-проекты публичной сетевой
сервисной платформы
В 2010 г. Лю Жень, Генеральный директор
SGCC, анонсировал начало разработки
публичной сетевой сервисной платформы
Постоянно развивающиеся технологии ―умной‖ бытовой техники, "умных" домов,
оптический кабель скомбинирован с низковольтным кабелем
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Использование PFTTH в интеллектуальных сетях
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Международное сотрудничество энергетических компаний в рамках пилотов по реализации
Smart Grid.Совместный годовой обзор наиболее важных потребностей и проблем smart grid на 2010
участники от хост-компаний
взаимодействующие друг с другом команды делятся технологиями по целевым темам в рамках участия
в проектах. Результаты и уроки позволяют существующим и новым проектам улучшить интеграцию
распределѐнных энергетических ресурсов (DER).
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Сравнение различных решений связи
Технология Преимущества Недостатки
Оптоволокно Большая емкость
Большое расстояние передачи
Малое время ожидания
Высокая конфиденциальность
Сложное развертывание
Длительный цикл развертывания
Высокие единовременные инвестиции
Сеть общего
пользования
2G/3G
Нет необходимости в развертывании и
техобслуживании сети
Хорошее покрытие
Зрелая промышленная цепочка
Совместное использование ресурсов с
сетью общего пользования
Низкая полоса пропускания
Зависимость от оператора сети 2G/3G
Частная сеть
WiMAX
Широкая полоса пропускания и зона
покрытия
Поддержка будущего развертывания
услуг одной сетью
Высокая конфиденциальность
Высокая надежность и безопасность
Легкое расширение
Мощное управление сетью
Необходимость беспроводного спектра
частот
Необходимость профессиональной группы
техобслуживания
Page 51
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Сравнение различных решений связи
Технология Преимущества Недостатки
Коммутация
промышленног
о класса
Большая емкость
Большое расстояние передачи
Высокая конфиденциальность
Сложное развертывание
Невозможность обработки многоточечных
выходов из строя
Высокие единовременные инвестиции
Неудобство настройки и расширения
пункта
PLC Низкие инвестиции
Хорошее покрытие
Зрелая промышленная цепочка
Низкая полоса пропускания
Подверженность помехам
Page 52
GPON+WiMAX – лучшее решение
Решение PON для зон с плотным населением, решение WiMAX для незначительных
зон с низкой плотностью населения.
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Преимущества GPON для сети распределения
Page 53
Решение GPON может противостоять многоточечным сбоям.
Как пассивный элемент, оптический сплиттер более надежен, чем
промышленный коммутатор.
ONU
ONU
Сплиттер
OLT
Решение GPON Решение промышленного коммутатора
Пассивный комплект Активный комплект
Промышленный коммутатор
Подстанция Подстанция
X
X
X
X
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Обеспечение безопасности ONU
Page 54
RTU1
RTU3
ONU RTU2
3 3
1 1
2
ONU
ONU
1 3 3 2 1 1 OLT
Независимое
шифрование на каждом
ONU.
合法用户基于密钥解密
1
1 3 3 2 1 1
非法用户无法获取信息
Улучшенное шифрование канала на основе 128-битного
AES.
Для декодирования ключа требуется 250 лет.
Неавторизованный ONU
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Решение GPON для автоматизации подстанций
Page 55
IP-сеть
SCADA NM
Подстанция Подстанция
FE
RTU
FE/RS
RTU
FE
RTU
OLT
ONU ONU ONU
FE
RTU
FE/RS串口
RTU
FE
RTU
ONU ONU ONU
ODN
MSTP/IP
Подстанция
OLT Подстанция
Коммутационн
ая станция Главный блок
кольца
Подстанция Коммутационн
ая станция
Главный блок
кольца Подстанция
Полевая
зона
Подстанция
Центр
управления
распределе
нием
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
IEC
60
87
0‐6
: о
пи
сыва
ет и
нф
ор
мац
ио
нн
ый
об
мен
меж
ду
цен
трам
и у
пр
авл
ени
я
Вклад использования Smart Сетей в показатели
эффективности энергосети
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
«Решение Huawei AMI»
Page 57
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Содержание
1 Эволюция интеллектуальной энергосистемы
2 Достоинства AMI
3 Решение Huawei AMI
4 Примеры
A Обзор решения Huawei AMI
B Типичные сценарии решения Huawei AMI
C Терминальные устройства Huawei AMI
D Система программного обеспечения Huawei AMI
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Мировой рынок и тенденции
интеллектуальной энергосистемы •Pike Research прогнозирует мировой рост с 10 млрд. долларов в 2009 г. до 35 млрд. долларов в 2013 г. •Наибольшее внимание рынка приковано к современной инфраструктуре измерений, улучшению передачи и системам DA
•В 2010 в Китае выделены крупные государственные инвестиции размером 7,3 млрд. долларов на развитие интеллектуальной энергосистемы и соответствующих технологий •В США инвестировано 7,1 млрд. долларов на развитие D.O.E •Bloomberg считает что Китаю необходимо тратить не менее 10 млрд. долларов ежегодно до 2020 г.
Page 2
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Page 7
Генерирование/ передача энергии
Приложения передачи/распределения
Распределение энергии
Помещение пользователя
WAN Core/Metro, Backhaul
Сети AMI (NAN/FAN)
Сети HAN, BAN, IAN
Сеть, элементы и система управления мощностью (SCADA, датчики и т.д.)
IT-инфраструктура
Уровень
приложений
Уровень
управления
Уровень связи
Уровень
энергосистемы
Б
езо
пас
ная
сет
ь, э
лем
енты
и к
ом
по
не
нты
Интеллектуальная энергосистема содержит несколько горизонтальных и
вертикальных элементов, уровней и стеков протоколов
Эффективность использования энергии
Приложения потребителей
Уровень IT
Уровни построения интеллектуальной
энергосистемы
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Page 8
Преобразование технологий интеллектуальной энергосистемы
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Содержание
1 Эволюция интеллектуальной энергосистемы
2 Достоинства AMI
4
3 Решение Huawei AMI
Примеры
A Обзор решения Huawei AMI
B Типичные сценарии решения Huawei AMI
C Терминальные устройства Huawei AMI
D Система программного обеспечения Huawei AMI
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Проблемы традиционных измерений
•Неэффективные показания счетчиков •Несвоевременный сбор данных •Потеря собранных данных
Высокая стоимость рабочей силы
•Отсутствуют политики предпочтений на базе многоуровневого и с разделением по ценообразования •Не поддерживается предоплата
Без предоплаты и множества тарифов
•Потеря денег •Неэффективное управление •Жалобы клиентов
Злонамеренные действия
•Сложная диагностика сбоев •Не считывается статус счетчика
Ручное техобслуживание
Page 9
Интеллектуальность: интеллектуальный сбор данных, бизнес-анализ,
самодиагностика
Эффективность: сбор в реальном времени, экономичное считывание, увеличение
SME сектор Enterprise сектор Large Enterprise сектор
IAD1224
(224
порта)
IAD1280
(280
портов)
IAD132
(32 порта)
IAD208
(8 портов)
IAD101/102
(1-2 порта)
IAD104
(4 порта)
IAD Series
ET 6xx ET 5xx ET 8xx ET 3xx
IP телефоны ПК клиент Тонкий клиент
Софтфоны Wyse S10
Межплатформенные
решения
ASR сервер TTS сервер MRS Smart CTI IVR Запись Отчеты
Приложения Сервер облачных агентов Платформа облачного управления HPS
Шлюзы
IP
терминалы
Решения для IP контакт центров
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Универсальный шлюз USG2000 + ViPNet Coordinator
ViPNet (Инфотекс) Coordinator
HW-VPNM в составе шлюза USG2000
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Page 70
Требования
Мониторинг состояния трубопроводов для обеспечения
безопасности и сокращения времени на поиск
неисправностей;
Мониторинг производственных площадок и зон хранения
нефтепродуктов для предотвращения кражи
нефтепродуктов;
Мониторинг автозаправочных станций для
предотвращения насильственных преступлений и
террористических актов.
Система видеонаблюдения, в сочетании доступом в корпоративную сеть, является лучшим решением для
наблюдения за нефтяными скважинами, открытыми площадками, периметром и производственными помещениями;
Наблюдаемые точки отображаются на ГИС платформе, что упрощает систему мониторинга и улучшает контроль;
Система позволяет отслеживать номерные знаки автоцистерн и других транспортных средств на въезде и выезде с
охраняемой территории;
Интеллектуальная система анализа информации поможет эффективно и оперативно предотвратить кражи,
террористические акты, и другие преступления.
Видеонаблюдение для Энергетиков
Решение от Huawei
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Первое
поколение
Второе
поколение
Третье
поколение
Традиционная
(аналоговая) система
Аналоговые камеры
Мониторы с ЭЛТ
Аналоговые бытовые
видеомагнитофоны
Гибридная
(аналого-цифровая) система
Аналоговые камеры
Цифровой видеомагнитофон
(DVR) / Цифровой видеосервер
(DVS)
Запись информации на
локальный HDD
Цифровая
распределенная
IP система
Расширенный формат сжатия
видео
Поддержка различных IP
устройств
Функции управления,
мониторинга и хранения
Поддержка более 10 тысяч
камер
70-90‘г
1999
2004
2007
Текущее состояние разработок
Huawei
Интеллектуальная
распределенная система
Изображение высокой
четкости
Анализ моделирования
поведения
Интеллектуальный поиск
Несколько режимов доступа
Поддержка миллионов камер
Четвертое
поколение
2010
от аналоговой до интеллектуальной системы!
Видеонаблюдение для Энергетиков
Развитие систем
видеонаблюдения
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
• Обнаружение вторжений
• Обнаружение присутствия
• Обнаружение движения и
перемещения
• Обнаружение входа и выхода
• Обнаружение скопления людей
• Подсчет количества людей
• Контроль периметра
Платформа
видеонаблю
дения
Пост
видеонаблюден
ия
Служба
безопасности
Центр
видеонаблю
дения
1. Интеллектуальный анализ изображений 2. Автоматическая передача оповещений всем заинтересованным службам 3. Переход от пассивного наблюдения к активному!
Передача
оповещения
Видеонаблюдение для нефтегазового сектора
Интеллектуальное видеонаблюдение! Новые стандарты
видеонаблюдения
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Интеграция с системами
оповещения и тревоги
Подсчет количества людей
Контроль скопления
людей
Контроль месторождения в
реальном времени
Контроль
посягательства
Интеллектуальная
система
видеонаблюдения
Контроль периметра
нефтебазы
Контроль передвижения
Контроль нахождения на
посту
Видеонаблюдение для Энергетиков
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
IP MPLS
Компьютер
управления
Ядро
систем
ы
Межсете
вой
экран
Сервер
распредел
ения
видеоконт
ента
Сервер
хранени
я
Сервер
передачи
оповещен
ий
Сервер
управления
RAID
массив
База
данных
Проекционный
экран /
ТВ стена
Консол
ь
Цифровой
декодер
Центр
видеонаблюдени
я
Пульт
управления
Видео
прокси
сервер
Пульт
видеонаблюд
ения
PC клиент
Резервный центр
видеонаблюдения
Проводные
периферийные
устройства
Наблюдаем
ые
объекты
Беспрово
дная
офисная
камера
Беспровод
ная
купольная
камера
Беспроводные периферийные
устройства
Беспрово
дный
цифровой
видеосерв
ер
Аналогов
ая
камера
Оптиче
ский
трансив
ер 50 - 120KM DVR
Оптоволоконная система
периферийных устройств
DVR
Структурная схема системы видеонаблюдения
Оптиче
ский
трансив
ер
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Триггерная камера
видеонаблюдения
Инфракрасный датчик
движения
Генерация сигнала
записи
Центр
видеонаблюдения
Передача
оповещения и
изображения с
камеры
видеонаблюдения
DVS
• Датчик движения активирует цифровую видеозапись с камеры видеонаблюдения
• Одновременно с записью картинка с камеры передается в центр видеонаблюдения
• Оповещение передается в Центр службы безопасности!
Взаимодействие с системой
сигнализации
Видеонаблюдение для Энергетиков
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Видеонаблюдение для Энергетиков
Взаимодействие с
ГИС системой
• Все камеры видеонаблюдения отображаются на ГИС системе
• Быстрая проверка оповещений непосредственно с ГИС системы
• Улучшение эффективности управления и мониторинга
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
SMS/MMS шлюз
Мобильны
й телефон
Передача
оповещения
Платформа видеонаблюдения
SMS оповещение
Детектор дыма
Датчик двери
Сирена
Произошло ЧП Сигнал тревоги
на месте
IP MPLS
Шлюз оповещений
SMS/MMS
оповещение
Видеонаблюдение для Энергетиков
• Шлюз оповещений
платформы
видеонаблюдения является
пунктом сигнализации, с
которого платформа
подключается к SMS или
MMS шлюзу.
• Поддержка нескольких
протоколов SMS, таких как
CMPP2.0, SMGP2.0/3.0, SGIP.
• Поддержка MM7 протокола
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
35pt
32pt
) :18pt
Служба
безопасности Хранение
видеоконт
ента
Система
видеонаблюдения
Распредел
ение
видеоконт
ента
01 02 03 04 05 07 Сервисная
платформа
Запрос на
доступ к
видеоконтен
ту
1. В обычном состоянии, видео воспроизводится я плавно, со
скоростью 25 кадр. в сек.
2. Если активирована функция воспроизведения одиночных
кадров, можно посмотреть видеоконтент в режиме покадрового
воспроизведения.
3. Есть возможность цифрового увеличения кадра для
рассмотрения деталей. 4. При деактивации функции воспроизведения одиночных
кадров, видео начинает воспроизводится в нормальном режиме.
08
Просмотр
видео
Видеонаблюдение для Энергетиков
Воспроизведение
одиночных кадров
• Если произошло преступление, полиция или служба безопасности
может найти в видеозаписи с камер наблюдения информацию,
которая может помочь в расследовании.
• Полиция или служба безопасности имеют доступ к картинке
высокой четскости с возможностью детального масштабирования.