Antecedentes
La introducción de la red inteligente ha revolucionado los enfoques convencionales de las redes eléctricas en el suministro y distribución de electricidad. La red inteligente ofrece una mejor comunicación de datos y automatización para la red eléctrica, de modo que los datos relativos a la generación y distribución de energía puedan ser recopilados y analizados en una sincronización casi en tiempo real. Además de los beneficios tecnológicos, la red inteligente ofrece la visibilidad de todos los subsistemas integrados y proporciona información predictiva al centro de control. La convergencia ayuda al propietario de la infraestructura crítica a ahorrar gastos operativos y de capital.
Para alcanzar todo el potencial de una red inteligente, es necesario reorganizar la infraestructura de comunicación para gestionar y supervisar mejor las operaciones. Por ejemplo, los protocolos de comunicación adoptarán redes IP en lugar de bus serie. Mientras tanto, las capacidades de TI (tecnología de la información) y de TO (tecnología operativa) deben integrarse de forma inteligente para alcanzar el estado optimizado de la automatización de las subestaciones. Esto requiere un gateway de última generación para realizar las tareas requeridas.
Requisitos
Un experto en comunicación industrial y automatización de subestaciones trabajó con Lanner para co-desarrollar un gateway robusto para los dominios de TO. El hardware requerido deberá cumplir con los siguientes requisitos para ser desplegado en TO.
Alta disponibilidad
La alta disponibilidad (HA) es una concepción de diseño que define la capacidad y fiabilidad del hardware. La alta disponibilidad es fundamental para garantizar un rendimiento óptimo en todo momento en las aplicaciones de subestaciones eléctricas, incluso cuando las cargas de trabajo son pesadas.
Diseño de redundancia
La fuente de alimentación debe seguir funcionando las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Por lo tanto, el diseño de redundancia, como HSR y PRP, es crucial para permitir las comunicaciones en tiempo real y la conmutación.
Redundancia de red para el entorno de la subestación
Para asegurar el suministro constante de electricidad, los protocolos de redes inteligentes de hoy en día soportarán HSR/PRP con el fin de asegurar la resiliencia en la topología de la red de distribución de energía.
Capacidad de gestión de campos
Para evitar interrupciones de las operaciones, el gateway requerido deberá ofrecer acceso intercambiable en operación para reemplazar las fuentes de alimentación y los dispositivos de almacenamiento. Además, los puertos USB se diseñarán con Key Lock.
Solución Lanner
A lo largo de la colaboración, Lanner introdujo el LEC-3340, un gateway robusto de alta disponibilidad certificado con IEC-61850 e IEEE1613. Con el procesador Intel® Xeon® E3-1505L V6, Core i3-7100E o i5-7442EQ, el LEC-3340 ofrece rendimiento, flexibilidad, seguridad y escalabilidad óptimos para las comunicaciones de redes inteligentes.
Como hardware de HA, el LEC-3340 está diseñado con memoria ECC y almacenamiento masivo que se ha dispuesto en un conjunto redundante de unidades SSD (RAID). La memoria ECC garantiza que el bit de error se corrija para evitar fallos en aplicaciones críticas. Además, la matriz de almacenamiento RAID es beneficiosa para el rendimiento y la eficiencia de la copia de seguridad de datos en infraestructuras críticas.
El LEC-3340 soporta voltaje DC de 17 a 160V, ideal como un banco de baterías para uso de respaldo, o voltaje AC de 90 a 264V, para aprovechar la redundancia y asegurar la suficiencia de la fuente de alimentación.
El diseño intercambiable en operación para fuentes de alimentación y unidades SSD proporciona la capacidad de gestión de campo para LEC-3340. Estos componentes pueden ser reemplazados sin necesidad de apagar el sistema. Por otro lado, el puerto USB 3.0 viene con Key Lock.
Para optimizar las operaciones, el LEC-3340 viene con la opción de tarjetas de módulos HSR (Redundancia sin interrupciones de alta disponibilidad) y PRP (Protocolo de Redundancia Paralela), que cumplen con la norma IEC-62439. Las tarjetas garantizan redundancia y recuperación en tiempo real en la conmutación en aplicaciones exigentes. Los protocolos son independientes mientras que la carga de la CPU está compensada.