Vikasietoisen ja aikasynkronoidun verkon luominen Relion-suojareleille
Riikonen, Juho (2023)
2023
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023053016181
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023053016181
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää ABB Distribution Solutions
-yksikölle, miten luodaan redundanttinen ja aikasynkronoitu kommunikaatio Relion-tuoteperheen suojareleitä sisältävälle teolliselle ympäristölle. Työn tavoitteena oli toteuttaa testiympäristö ja työohjeistus asiakkaille, jotka haluavat luoda suojareleille vikasietoisen kommunikaation käyttäen hyödyksi HSR- (High-availability Seamless Redundancy Protocol) ja PRP-protokollia (Parallel Redundancy Protocol) sekä PTP-aikasynkronointia (Precision Time Protocol).
Teoriaosuus avaa lukijalle mitä eri teollisuudessa käytettävät vikasietoiset protokollat tarkoittavat, kuinka ne toimivat, sekä miten niitä voidaan hyödyntää. Teoriaosuudessa käsitellään lisäksi PTP-aikasynkronointia ja perustasolla sähköasemilla käytettävien laitteiden välistä IEC 61850 -kommunikaatiota.
Työssä tutustuttiin suojareleitä sisältävän verkon kommunikaatioon, verkkoliikenteeseen sekä verkossa olevien laitteiden konfigurointiin standardien mukaisesti.
Lopputuloksena toteutettiin pienoismalli suuremman sähköaseman verkosta, jossa on käytössä useampia HSR-renkaita. HSR-verkon yläpuolelle rakennettiin toisistaan erotettu tuplatähtimallinen PRP-verkko, joka vastaa HSR-renkaiden, PTP-kellojen sekä valvontajärjestelmän välisestä kommunikaatiosta. Verkon vikasietoisuuden parantamiseksi kaikki järjestelmän verkkolaitteet kahdennettiin. Työssä tutkittiin lisäksi eri valmistajien verkkolaitteiden yhteensopivuutta ja toimintaa testiympäristössä.
-yksikölle, miten luodaan redundanttinen ja aikasynkronoitu kommunikaatio Relion-tuoteperheen suojareleitä sisältävälle teolliselle ympäristölle. Työn tavoitteena oli toteuttaa testiympäristö ja työohjeistus asiakkaille, jotka haluavat luoda suojareleille vikasietoisen kommunikaation käyttäen hyödyksi HSR- (High-availability Seamless Redundancy Protocol) ja PRP-protokollia (Parallel Redundancy Protocol) sekä PTP-aikasynkronointia (Precision Time Protocol).
Teoriaosuus avaa lukijalle mitä eri teollisuudessa käytettävät vikasietoiset protokollat tarkoittavat, kuinka ne toimivat, sekä miten niitä voidaan hyödyntää. Teoriaosuudessa käsitellään lisäksi PTP-aikasynkronointia ja perustasolla sähköasemilla käytettävien laitteiden välistä IEC 61850 -kommunikaatiota.
Työssä tutustuttiin suojareleitä sisältävän verkon kommunikaatioon, verkkoliikenteeseen sekä verkossa olevien laitteiden konfigurointiin standardien mukaisesti.
Lopputuloksena toteutettiin pienoismalli suuremman sähköaseman verkosta, jossa on käytössä useampia HSR-renkaita. HSR-verkon yläpuolelle rakennettiin toisistaan erotettu tuplatähtimallinen PRP-verkko, joka vastaa HSR-renkaiden, PTP-kellojen sekä valvontajärjestelmän välisestä kommunikaatiosta. Verkon vikasietoisuuden parantamiseksi kaikki järjestelmän verkkolaitteet kahdennettiin. Työssä tutkittiin lisäksi eri valmistajien verkkolaitteiden yhteensopivuutta ja toimintaa testiympäristössä.