اتوماسیون ایستگاه برق

پلتفرم قوی برای اتوماسیون ایستگاههای برق

مقدمه

معرفی Smart Grid ( شبکه هوشمند)، رویکردهای متعارف شبکه های برق را در تهیه و توزیع برق متحول کرده است. Smart Grid ارتباطات و اتوماسیون داده پیشرفته ای را در شبکه برق ارائه می دهد بطوری که داده های مربوط به تولید و توزیع برق را می توان به صورت Real Time جمع آوری و تجزیه و تحلیل کرد. علاوه بر مزایای فن آوری ، Smart Grid دید خوبی از کلیه زیر سیستمها به صورت یکپارچه ارائه می دهد و اطلاعات مناسبی را جهت پیش بینی به مرکز کنترل ارائه می دهد. این همگرایی به مدیرزیرساخت کمک می کند تا درهزینه های عملیاتی و سرمایه گذاری صرفه جویی به عمل آورد. برای دستیابی به پتانسیل کامل یک شبکه هوشمند ، زیرساختهای ارتباطی باید برای مدیریت بهتر و نظارت بر عملیات مجددا سازماندهی شوند. به عنوان مثال ، پروتکل های ارتباطی باید شبکه های IP را به جای serial bus اتخاذ کنند. در ضمن ، IT (فناوری اطلاعات) و ) OT فناوری عملیاتی) برای دستیابی به وضعیت بهینه شده اتوماسیون پستهای فرعی باید هوشمندانه یکپارچه شوند. این کار به یک gateway نسل جدید برای انجام کارهای فوق نیاز دارد.

ویژگی های مورد نیاز

High-Availability

High-availability (دسترسی بالا) یک مفهوم طراحی است که ظرفیت سخت افزار و قابلیت اطمینان را تعریف می کند. در High-availability بالا برای اطمینان از عملکرد مطلوب در همه زمانها در برنامه پست برق حتی در مواردی که حجم کار سنگین باشد ، بسیار مهم است.

Redundancy

منبع تغذیه باید 24 در7 در حال فعالیت باشد. بنابراین Redundancy (طراحی افزونگی) ، مانند HSR و PRP ، برای فعال کردن ارتباطات و انتقال زمان واقعی ضروری است.

افزونگی شبکه برای محیط ایستگاه

برای اطمینان از تحویل مداوم برق ، پروتکل های شبکه هوشمند امروز باید از HSR / PRP پشتیبانی کنند تا از مقاومت در توپولوژی شبکه توزیع برق اطمینان حاصل شود.

قابلیت مدیریت

برای جلوگیری از قطع شدن کارها ، gateway مورد نیاز امکان تعویض واحدهای منبع تغذیه و دستگاههای ذخیره سازی را دارد. علاوه بر این ، درگاه های USB باید با Key Lock طراحی شوند.

راهکار شرکت Lanner

شرکت Lanner محصول LEC-3340 ، یک gateway قوی با دارا بودن ویژگی High-availability را که دارای مجوز IEC-61850و IEEE1613 است ارائه کرده است. LEC-3340 با استفاده از پردازنده Intel® Xeon® E3-1505L V6 ، Core i3-7100E یا Core i5-7442EQ ، عملکرد مطلوب ، انعطاف پذیری ، امنیت و مقیاس پذیری را برای ارتباطات Smart Grid ارائه می دهد. به عنوان یک سخت افزار دارای ویژگی High-availability، LEC-3340 با حافظه و ذخیره سازی انبوه ECC طراحی شده است که در مجموعه های بی شماری از درایوهای (RAID) SSDترتیب داده شده است. حافظه ECC تضمین می کند که بیت خطا اصلاح شده و از خرابی در برنامه های مهم جلوگیری کند. علاوه بر این ، آرایه ذخیره سازی RAID برای عملکرد و راندمان تهیه نسخه پشتیبان از داده ها در زیرساخت های مهم مفید است. LEC-3340 ولتاژ DC از 17 تا 160 ولت را ساپورت میکند، ایده آل به عنوان یک بانک باتری برای استفاده پشتیبان ، یا ولتاژ ACاز90تا 264 ولت، برای تنظیم بار جهت اطمینان از کافی بودن منبع تغذیه. قابلیت Hot-swap (تعویض سریع) برای واحدهای منبع تغذیه و SSD قابلیت مدیریت میدان را برای LEC-3340 فراهم می کند. این قطعات بدون خاموش کردن سیستم قابل تعویض هستند. از طرف دیگر ، پورت های USB 3.0 با Key Lock تعبیه شده اند. برای کارایی مطلوب ، کارتهای ماژول LEC-3340 با ویژگی هایHSR (High-availability seamless Redundancy) و PRP (Parallel Redundancy Protocol) مطابق با IEC-62439 ارائه می شوند.

LEC-3340

سیتم کنترلرایستگاه برق مطابق یا استاتدارد IEC 61850-3

LEC-3340 ، یک سرور صنعتی رک مونت 3U میباشد که با پردازنده Intele Xeon® E3-1505L V6 ، Core ™ i3-7100Eیا پردازنده Core ™ i5-7442EQ، Kaby Lake-H سابق ارائه شده است. LEC-3340 با طراحی قوی و سازگار با IEC-61850 و IEEE 1613 دارای پورتهای I / O غنی از جمله 4اسلات PCIe ، 4 پورت RJ-45 GbE LAN، 5 پورت USB 3.0 ، 2 درایو قابل تعویض 2*2.5 اینچی ، پورت نمایش DP / DVI ، IRIG -B و 2 پورت COM ایزوله.

ویژگیهای کلیدی

• IEC 61850-3 and IEEE 1613 compliant
• Support Intel® Xeon® E3-1505L V6, Core i3-7100E or i5-7442EQ CPU (Codenamed Kaby Lake-H)
• Optional redundant power supplies
• Rich I/O: 4x PCIe slots, 4x GbE RJ45 ports, 5x USB 3.0, 2x 2.5” Swappable Drive Bays
• Support DP and DVI display, IRIG-B and 2x Isolated COM ports
• Wide temperature range (-40~70°C)
• Support 2x SO-DIMM DDR4 ECC memory up to 64GB
• Fanless design with corrugated aluminium
• Rack mountable 3U form factor
• Optional TPM 2.0 support

محافظت ایستگاه های برق از تهدیدات سایبری با استقاده ازپلتقرم منطبق بر IEC61850

تهدیدات سایبری در بخش انرژی

از زمان حمله سایبری به شبکه های برق اوکراین در دسامبر 2015 ، مشخص گردید که سیستم عامل های سنتی ICS و SCADA که به صورت off-the-shelf در پست های برق قرار دارند آسیب پذیری های قریب الوقوع را برای حمله سایبری به وجود می آورند. از آنجا که شبکه های OT در زیرساخت های مهم و دستگاههای لایه کنترل مبتنی بر IT بیش از پیش به هم پیوسته اند ، نقاط ضعف بیشتری در معرض مزاحمان سایبری قرار گرفته است. با توجه به اینکه زیرساختهای انرژی برای رفاه اقتصادی جوامع بسیار حیاتی هستند ، یک حمله یا نفوذ می تواند اثرات مخربی را برای بنگاههای اقتصادی ، دولت و مردم ایجاد کند. بنابراین لازم است برای اطمینان از شبکه ها و پروتکل های ارتباطی صنعتی ، که بیشتر حملات سایبری از این کانال به وجود میآید ، از یک gateway امن صنعتی استفاده کرد.

طراحی بستر ارتباطی برای امنیت سایبری ایستگاهها

برای طراحی و توسعه یک بستر سخت افزاری جدید متناسب با پیامدهای امنیت سایبری برای همگرایی IT / OT در شبکه های برق ، نیروگاه ها و پست های فرعی ؛ بستر ارتباطی لازم برای کار در سایت های تولید برق باید چندین پیش نیاز فنی را برآورده کند.

پیش نیازهای فنی

• گواهینامه های EMC مورد نیاز برای بخش های برق
• تطابق با NSAS (Network Security Audit System)
• دارای تاییدیه IEC 61850-3 برای انرژی و دارایی های حیاتی
• CPU با کارایی بالا برای پردازش حجم داده های عظیم
• دارای چند پورت اترنت برای اتصالات بهینه در محیط های سخت و پیچیده
• مقیاس پذیری برای سازگاری با محیط های مورد درخواست
• قابلیت تحمل دمای کاردررنج گسترده

Gateway امنیت شبکه دارای تاییدیه IEC61850

با توجه به الزامات فنی فوق الذکر ، شرکت Lanner محصول LEC-3230 را معرفی کرد ، یکgateway صنعتی 2U rackmount ؛ دارای تاییدیه IEC-61850-3 که دارای پردازنده Intel® Core ™ i7-3517UE مییاشد. سیستم بدون فن که دمای عملیاتی گسترده (20- تا 55 درجه سانتیگراد) را پشتیبانی می کند و آزمایش های EMC و NSAS مورد نیاز برای دارایی های مهم را پشت سر گذاشته است. LEC-3230 با استقاده از CPU Intel® Core 7 i7-3517UE با پرفرمنس بالا قادر است تا حجم عظیمی از داده ها را پردازش کند و برنامه های مختلف امنیتی سایبر را به روشی کارآمد اجرا نماید. این سیستم دارای تنظیمات غنی اترنت مییاشد و با برخورداری از 4 + 4 پورت GbE یا 4 + 8 پورت GbE LAN انتقال 10/100/1000 گیگابیت داده را امکان پذیرمیسازد. طراحی پورت های اترنت غنی و مقیاس پذیر ، امکان استفاده چند منظوره از توابع امنیت سایبری از جمله DPI (Deep Packet Inspection) ، IPS ((Intrusion Prevention System، فیلتر کردن وب ، پروتکل رمزگذاری داده ها ، جلوگیری از DDoS و موارد دیگر را فراهم می کند. با توجه به طراحی آینده نگرانه جهت مقیاس پذیری اتصالات ، LEC-3230 همچنین دارای گزینه های کارت های ماژول I / O افزودنی ، قابل ارتقا از جمله موارد زیر است: • 4 x 10/100/1000 RJ45 GbE
• 8 x 10/100/1000Mbps RJ45 GbE
• 2 x RJ45 + 2x fiber GbE

این ماژول ها پیکربندی اترنت انعطاف پذیر از گزینه های شما را فراهم می کند و به integrator سیستم اجازه می دهد تا ماژول های LAN خود را برای پاسخگویی به نیازهای ویژه خود انتخاب کند. برای اتصال پورت سریال ،LEC-3230 دارای 2 + 8 یا 2+16 پورت COM ایزوله با سیگنالهای RS-232/422/485 است. تراکم سری بالا امکان اتصال با دستگاههای مختلف صنعتی را از طریق اتصالاتRS-232 ، RS-422 یا RS-485 فراهم می کند. هر دو نوع پورت اترنت و COM با قابلیت دوام در برابر میزان شوک مغناطیسی طراحی شده اند که ممکن است در پست های برق اتفاق بیفتد. به منظور ارائه خدمات high available در پستهای برق ،LEC-3230 دارای تاییدیه IEC-61850-3 در اینترفیس های الکترومغناطیسی ، دامنه دما و آزمایشات لرزش / ضربه مییاشد. همانطور که برای زیرساخت های مهم مورد نیاز است ، LEC-3230 استانداردهای EMC و تست های NSAS را نیز پشت سر گذاشته است.

LEC-3230

gateway بدون فن اتوماسیون صنعتی دارای تاییدیه IEC-61850-3

LEC-3230 یکgateway بدون فن اتوماسیون صنعتی با تاییدیهIEC-61850-3 است که دارای پردازنده Intel® Celeron® 847E, Core™ i3-3217UE یا i7-3517UE است، که اینترفیس قوی و منعطفی را با داشتن پورت های غنی I / O ارائه می دهد ، این سیستم دارای4+4 پورت GbE ، 8+4 پورت GbE LAN ، حداکثر 2 + 8 یا 2+16 پورت COM ایزوله میساشد و از دمای عملکرد گسترده ای از 20- تا 55 درجه سانتیگراد پشتیبانی می کند ، و تاییدیه IEC 61850-3 را بر روی اینترفیس های الکترومغناطیسی ، دامنه دما و تست های لرزش / شوک کسب کرده است.

Key features

• IEC 61850-3 certified
• Support Intel Celeron or Core i3/i7 CPU
• Fanless design with corrugated aluminium
• Wide temperature range (-20~55°C)
• ESD and Surge Protection of Serial COM ports for harsh environments
• Support 1333/1600 MHz DDR3 Memory, maximum capacity is 8 GB
• Rich, flexible and expandable I/O interface
• Support VGA ports
• Rackmountable 2U form factor


استفاده از Gateway اتوماسیون ایستگاههای برقدارای ویژگی High Availability و تاییدیه IEC 61850

پلتفرم ارتباطی و پردازشی قدرتمند و غنی Lanner

محصولLEC-3231 شرکت Lanner راهکار بهینه جهت استفاده به عنوان gateway در ایستگاهها میباشد که با استحکام درجه صنعتی ، گزینه های غنی I / O و عملکرد بالای CPU برای مانیتورینگ وضعیت و فیلترینگ پیام طراحی شده است. این باکس کامپیوتر قدرتمند و بدون فن ، بسته به SKU انتخاب شده ، مجهز به پردازنده Intel Celeron 847E ، Core i3-3217UE یا Core i7-3517UE میگردد ، و همچنین دارای 10 پورت ایزوله COM ، 8 پورت LAN ایزوله ومنبع تغذیه پشتیبان میباشد. LEC-3231برای عملکرد به عنوان یک پلتفرم امن و ایمن سازگار با استاندارد IEC-61850-3 مورد استفاده است و از دمای عملیاتی گسترده 40- تا 70 درجه سانتیگراد برای برنامه های اتوماسیون ایستگاهها پشتیبانی می کند.

LEC-3231

Box PC صنعتی Rackmount دارای تاییدیه IEC 61850-3 با منبع تغذیه پشتیبان

LEC-3231 مجهز به پردازنده Intel Celeron 847E، Core i3-3217UE یا Core i7-3517UE با عملکرد بالا برای سیستم های اتوماسیون جهت اجرای نرم افزار پیام رسانی شبکه ای مانند GOOSE یا GSSE استفاده میگردد. برای مصرف انرژی کم ، SKU با Intel Celeron 847E انتخابی ایده آل است ، در حالی که مدل های Core i3 / Core-i7 برای تقویت با کارایی بالا جهت اجرای فن آوری های مجازی سازی وتنظیمات امنیتی طراحی شده اند. LEC-3231 به عنوان یک gateway بسیار مطمئن در اتوماسیون ایستگاهها ، دارای تاییدیه IEC 61850-3 است و از دمای کار گسترده از 40- تا 70 پشتیبانی می کند ، و دستگاه را قادر می سازد در محیط های سخت و نا ملایم کار کند. علاوه بر این ، LEC-3231 برای فراهم سازی ویژگی high-availability منبع تغذیه اضافی با گزینه های خاص 36 تا 48 Vdc ،90 تا 246 Vdc یا Vdc 100-300 برای تأمین توان کافی در محیط های خشن را ارائه مینماید. از لحاظ طراحی I / O غنی ، Box PC بدون فن با دو درگاه DB-9 COM و یک بلوک ترمینال 2x2x5 ارائه شده است تا قابلیت های RS-232/422/485 را برای ارتباط با سایر تجهیزات صنعتی فراهم کند. پورت های سریال I / O با 15KV ESD Protection پوشش داده شده است. با توجه به اتصال به شبکه ، LEC-3231 از حداکثر 8 پورت LAN ایزوله برای فعال کردن اتصالات با دیگر دستگاه های شبکه برای ارتباطات محلی و از راه دور پشتیبانی می کند. به منظور مقیاس پذیری و آینده نگری ، LEC-3231 را می توان با ماژول های بیشتر I / O تجهیز کرد تا با دستگاه های اتوماسیون بیشتری ارتباط برقرار کند. LEC-3231 از طیف گسترده ای از پورت های سریال و ماژول های پورت LAN برای گسترش بیشتر اتصال I / O آن پشتیبانی می کند. ماژول های I / O برای ارائه درخواست های قابل تنظیم برای برنامه های خاص هستند. LEC-3231 در دروازه های ارتباطی IED و SCADA نیز کاربرد دارد.

با روند رو به رشد اتوماسیون ، تقاضا برای تجهیزات برق کارآمد افزایش یافته است. مدیریت ارتباطات یکی از اصلی ترین نگرانی های مربوط به اتوماسیون است زیرا غالباً تهدیدات سایبری را به خود جلب می کند. برای افزایش ارتباطات و امنیت سایبری در اتوماسیون ، لنر کلاس صنعتی rackmount Box PC LEC-3231 را که برای استقرار پست برق طراحی شده است معرفی می کند. PC BOX بدون فن بسته به SKU انتخاب شده توسط پردازنده Intel Celeron 847E ، Core i3-3217UE یا Core i7-3517UE تجهیز میگردد و همچنین دارای 10 پورت COM ایزوله ، 8 پورت LAN ایزوله و منبع تغذیه پشتیبان میباشد. LEC-3231 برای عملکرد به عنوان یک بستر امن و ایمن سازگار با IEC 61850-3 و IEEE 1613 برای بخش انرژی است.

این کامپیوترها در سری¬های V و R بوده و دارای ویژگی¬های کلیدی زیر هستند:

Key features

• IEC 61850-3 and IEEE 1613 compliant
• Support Intel Celeron or Core i3/i7 CPU
• Optional redundant power supplies
• Rich, flexible and expandable I/O interface
• Wide temperature range (-40~70°C)
• ESD and surge protection on serial ports
• Support 1333/1600MHz DDR3 memory up to 8GB
• Fanless design with corrugated aluminium
• Support VGA port
• Rackmountable 2U form factor