132-400 kv AC Station Kontrolanlæg Stationskontrol Stationsenhed ETS-52-02-02 Rev. 0 teknisk standard
REVISIONSOVERSIGT Dokumentnummer: 24720/10 Version Forfatter Dokument status/ændring Reviewer Godkender Dato JEJ, JQP, JCJ, 0 MOG HRI 11/11/2010 FIH, HKA 1 JEJ Sprogligt gennemsyn 25/9 2012 2/6
Indholdsfortegnelse 1. Indledning 4 2. Referencer 4 3. Funktionelle krav 4 4. Tekniske krav 5 4.1 Strømforsyning 5 4.2 Selvovervågning 5 4.3 Redundans 5 4.4 Datalagring 6 4.5 Logikfunktioner 6 4.6 Protokoller 6 4.6.1 Protokol mod kontrolcenter 6 4.6.2 Stationsprotokoller 6 4.7 Tidssynkronisering 6 3/6
1. Indledning Denne standard specificerer minimumskrav til stationsenheder beregnet for stationsanlæg på 132 400 kv. Stationsenheden betragtes som den/de enheder der via optiske eller elektriske kommunikationsveje kommunikerer med felter, beskyttelse, lokal HMI og kontrolcenter. Til forskel fra en RTU, så har stationsenheden ingen I/O kort indbygget. Krav anført i den tekniske specifikation for det konkrete anlæg har præference frem for krav angivet i denne standard. 2. Referencer ETS-52-01-01 Stationskontrol. Generelt 3. Funktionelle krav Stationsenheden har primært til formål at binde kommunikationen mellem relæer, feltenheder og kontrolcenter sammen ved samtidig at kunne benyttes som protokolkonverter. Såfremt det er nødvendigt at benytte logikprogrammer, fx til at håndtere alarmer, kommandoer, målinger osv. skal stationsenheden kunne understøtte det. Signaler tidsstemples så tæt på kilden som muligt, dvs. i relæer eller på indgangen af feltenheder. Stationsenheden skal kunne håndtere signalerne videre med tidsstempling påhæftet også i logikprogrammer, hvor udgangssignalet ikke må ændre tid i forhold til indgangssignalet. Signaler skal kunne håndteres i realtid. Logikprogrammer benyttes fx til at lave sumalarmer (rød, gul, grøn diode) til brug på lokal HMI og til at alarmundertrykke mod kontrolcenter, når alarmundertryk-omskifteren betjenes fra felttavlerne. Det skal fra stationsenheden (med stationen i drift) være muligt at afprøve/simulere alle datapunkter mod kontrolcenter. Det er et krav at stationsenheden skal kunne håndtere flere forskellige, samtidige protokoltyper. Stationsenheden skal kunne håndtere flere kontrolcentre. De enkelte kontrolcentre skal kunne modtage alle eller dele af meldingerne, målingerne og alarmerne, som er til rådighed i stationsenheden. Det skal ligeledes være muligt for de enkelte kontrolcentre, at overtage kommandoerne fra hinanden. I det omfang der er brug for få I/O indgange etableres de på en periferienhed, som benytter en protokol til stationsenheden. Energinet.dk foretager selv programmering/parametrering af stationsenheden, medmindre andet fremgår af specifikationen 4/6
4. Tekniske krav I dette kapitel beskrives tekniske krav til stationsenheden. 4.1 Strømforsyning Stationsenheden skal valgfrit kunne forsynes enten fra stationens DC batteri eller fra sikret AC. Spændingsniveauet for batteriforsyningen skal kunne være fra 24 VDC til 220 VDC. Det tillades, at der ved forskelle i stationernes batterispænding, kan skiftes mellem forskellige strømforsyninger. Startstrømmen for stationsenheden må ikke overstige 10 A. Der skal være galvanisk adskillelse mellem batterispændingen og den interne spænding i stationsenheden. Omkring forsyning henvises der til standard ETS-52-04. 4.2 Selvovervågning Stationsenheden skal kunne afgive alarmer for forskellige typer fejl. Eksempelvis om printkort er defekte, om kommunikationskanaler er nede osv. Såfremt en kommunikationskanal er defekt skal stationsenheden som minimum sætte NT-bit på alle signaler fra de underliggende enheder, indtil kommunikationen igen er intakt. Ved reetablering af kommunikation skal stationsenheden automatisk foretage kontrolomløb og derefter fjerne invalidmærkerne på signalerne, såfremt deres status har ændret sig. 4.3 Redundans Redundante stationsenheder, forstås som 2 fysisk adskilte enheder, hver især med tilslutning til stationsnetværket, og som hver har en tilslutning til kontrolcenter-netværket. Det tilstræbes, at hver stationsenhed hele tiden skal være opdateret med data fra stationsnetværket, og begge stationsenheder sender de samme informationer til kontrolcenter. Hver stationsenhed skal kunne kommunikere med hver af kontrolcenterets op til 4 frontends. Der foregår løbende en overvågning af, hvilke kommunikationsveje der er mulige. Er en kommunikationsvej utilgængelig, sættes en lavprioritetsalarm i stationsenheden til overføring til SCADA. Mod data fra stationen tilstræbes en løsning, hvor begge stationsenheder hele tiden er opdateret. Sekundært kan vælges en løsning, hvor der sker en switch over, når en stationsenhed går i stå/går ned. Mod kontrolcenter må kun en af stationsenhederne være aktiv ad gangen. Virkemåden i dag er, at begge stationsenheder vil svare på en StartDT med OK. Dog vil den passive stationsenhed ikke sende data, og et GI (TI=100) vil ikke blive besvaret med data. For at skelne mellem aktiv og passiv stationsenhed, bruges en testcommand, TI=107. Kun den aktive stationsenhed vil svare med COT =7 på testcommand, og SCADA systemet vil på den måde have identificeret, hvilken enhed den skal kommunikere med. Denne kommunikation med testcommands vil blive bibeholdt så længe stationsenheden er aktiv. Sker der en fejl lokalt i stationen vil stationsenheden lave en fail-over til den anden enhed, og driften vil kunne fortsætte. Efter nogle sekunder vil SCADA systemet opdage, at den enhed den tidligere har talt med, enten slet ikke svarer på handshake telegrammer, eller i det mindste ikke på testcommands. Derefter vil SCADA forsøge at åbne kommunikationen med den 5/6
anden stationsenhed, og hvis denne enhed er ok, vil den svare med COT 7 på testcommand. 4.4 Datalagring Stationsenheden skal kunne lagre digitale signaler fra feltenheder og relæer, således at oplagrede data kan sendes efter et kommunikationssvigt til kontrolcenter. Analoge målinger skal ikke gemmes. 4.5 Logikfunktioner Logikblokke skal som minimum indeholde boolske funktioner, timere, flip-flops, matematiske funktioner og funktioner til at håndtere numeriske værdier, fx integer eller floating point. Desuden skal det være muligt at lave makroer. Ved at gå online til stationsenheden skal det være muligt at se hvilke ind, ud og mellemliggende signaler der er aktive (høje). Logikprogrammer skal kunne køre i realtid. Derved forstås at indgangssignaler i logikprogrammer ikke må ændre tid ved udgangssignalet. Tidsstemplet skal følge med signalet hele vejen igennem logikken. Fx ved en OR-kreds vil første indgangssignal sætte udgangssignalet og det er så første indgangssignal, som bestemmer tidsstemplingen på udgangssignalet. Men det den samme tid som den kom ind med. Det skal være muligt at påtrykke vilkårlige signaler i logikprogrammerne, så logikken kan aktiveres manuelt for testbrug. Ind- og udgangssignaler samt interne variabler skal kunne beskrives i klar tekst. 4.6 Protokoller 4.6.1 Protokol mod kontrolcenter For kommunikation til Energinet.dk's SCADA system, benævnt DELFIN, anvendes som standard protokollen IEC 60870-5-104. DELFIN er baseret på et fuldt redundant system med dubleret kommunikationsfrontend. Stationsenheder skal kunne kommunikere samtidigt med begge frontends. 4.6.2 Stationsprotokoller Det tilstræbes at benytte protokollerne IEC 60870-5-101, 103, 104 samt IEC 61850 protokoller i stationer. Stationsenheden skal både kunne håndtere IEC 60870-5-104 protokollen som både master og slave gerne på samme netværksinterface. Ydermere benyttes ofte Modbus og Profibus DP. Disse protokoller bør som minimum kunne implementeres i stationsenheden. 4.7 Tidssynkronisering Stationsenheden skal kunne modtage tidssynkroniseringssignal fra et GPS ur, der opfylder kravene i ETS-52-02-06. 6/6