Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) jest główną międzynarodową organizacją normalizacyjną w zakresie technologii elektrycznych, elektronicznych i wszystkich powiązanych technologii, w tym projektowania i produkcji czujników temperatury. IEC została założona w Londynie w 1906 roku. Pierwszym przewodniczącym IEC był słynny brytyjski naukowiec Lord Kelvin. W jego skład wchodzą przedstawiciele 82 krajów (60 krajów jest członkami pełnoprawnymi, 22 kraje są członkami stowarzyszonymi). Rosja, Ukraina i Białoruś są pełnoprawnymi członkami IEC. Przedstawiciele Kodeksu Podatkowego Federacji Rosyjskiej są członkami wielu komitetów technicznych i grup roboczych IEC. Normy dla czujników temperatury opracowywane są głównie w ramach TC 65V/RG5 (SC 65B - Urządzenia pomiarowo-kontrolne , WG5 - Czujniki i przyrządy temperatury). Na podstawie Rosyjskiego Kodeksu Podatkowego IEC utworzono Rosyjską Grupę Ekspertów ds. Temperatury (RGE), której zadaniem jest aktywny udział w opracowywaniu norm IEC dotyczących temperatury. Szczegóły w dziale EWG. Wszystkie informacje o aktualnych i nowo opracowanych normach IEC są pozyskiwane z portalu IEC: www.iec.ch

Aktualne standardy:

O udziale rosyjskich specjalistów w opracowywaniu norm IEC - w sekcji

Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC)

Prace nad współpracą międzynarodową w dziedzinie elektrotechniki rozpoczęły się w 1881 r., kiedy zwołano pierwszy Międzynarodowy Kongres Energii Elektrycznej. W 1904 r. na spotkaniu delegatów rządowych na Międzynarodowy Kongres Energii Elektrycznej w St. Louis (USA) podjęto decyzję o konieczności powołania specjalnego organu zajmującego się standaryzacją terminologii i parametrów maszyn elektrycznych.

Formalne powołanie takiego organu – Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC) – miało miejsce w 1906 r. w Londynie na konferencji przedstawicieli 13 krajów.

Obszary działalności ISO i IEC są wyraźnie rozgraniczone – IEC zajmuje się normalizacją w zakresie elektrotechniki, elektroniki, radiokomunikacji, oprzyrządowania, ISO – we wszystkich innych branżach.

Językami urzędowymi IEC są angielski, francuski i rosyjski.

Celem IEC, zgodnie z jej Kartą, jest promowanie współpracy międzynarodowej w rozwiązywaniu problemów normalizacyjnych i związanych z nimi problemów w dziedzinie elektrotechniki i elektroniki radiowej.

Głównym zadaniem komisji jest opracowanie międzynarodowych standardów w tym zakresie.

Najwyższym organem zarządzającym IEC jest Rada, w której reprezentowane są wszystkie komitety narodowe krajów (rys. 4.2). Wybrani urzędnicy to Prezydent (wybierany na trzyletnią kadencję), Wiceprezydent, Skarbnik i Sekretarz Generalny. Rada spotyka się corocznie na swoich posiedzeniach kolejno w różnych krajach i rozpatruje wszystkie kwestie związane z działalnością IEC, zarówno techniczne, jak i administracyjne oraz finansowe. Rada posiada komitet finansowy i komitet normalizacji towarów konsumpcyjnych.

W ramach Rady IEC utworzono Komitet Działań, który w imieniu Rady rozpatruje wszystkie kwestie. Komitet Działań odpowiada za swoją pracę przed Radą i przedkłada jej decyzje do zatwierdzenia. Do jego funkcji należą: kontrola i koordynacja prac komitetów technicznych (TC), identyfikacja nowych obszarów pracy, rozwiązywanie problemów związanych ze stosowaniem norm IEC, opracowywanie dokumentów metodycznych prac technicznych, współpraca z innymi organizacjami.

Budżet IEC, podobnie jak budżet ISO, składa się z wkładów krajów i wpływów ze sprzedaży Norm Międzynarodowych.

Struktura ciał technicznych IEC jest taka sama jak ISO: komitety techniczne (TC), podkomitety (SC) i grupy robocze (WG). Ogólnie rzecz biorąc, w IEC utworzono ponad 80 TC, z których niektóre opracowują międzynarodowe normy o ogólnym charakterze technicznym i międzysektorowym (na przykład komisje terminologiczne, obrazy graficzne, standardowe napięcia i częstotliwości, testy klimatyczne itp.), a drugi - normy dla określonych rodzajów produktów (transformatory, wyroby elektroniczne, domowe urządzenia radioelektroniczne itp.).

Procedura opracowywania norm IEC jest regulowana przez jej Konstytucję, Zasady Procedury i Ogólne Dyrektywy dotyczące Prac Technicznych.

Obecnie opracowano ponad dwa tysiące międzynarodowych norm IEC. Normy IEC są bardziej kompletne niż normy ISO pod względem występowania wymagań technicznych dla produktów i metod ich testowania. Wynika to z faktu, że wymagania bezpieczeństwa wiodą prym w wymaganiach dla produktów objętych zakresem IEC, a doświadczenie gromadzone przez wiele dziesięcioleci umożliwia pełniejsze rozwiązywanie problemów normalizacyjnych.

Normy Międzynarodowe IEC są bardziej akceptowalne do stosowania w krajach członkowskich bez rewizji.

Normy IEC są opracowywane w komitetach technicznych lub podkomitetach. Regulamin IEC ustanawia procedurę opracowywania norm IEC, która jest identyczna z procedurą opracowywania norm ISO.

Normy IEC mają charakter doradczy, a kraje mają całkowitą niezależność w kwestiach ich stosowania na poziomie krajowym (z wyjątkiem krajów będących członkami GATT), ale stają się obowiązkowe, gdy produkty trafiają na rynek światowy.

Głównymi przedmiotami normalizacji IEC są materiały stosowane w elektrotechnice (dielektryki ciekłe, stałe i gazowe, materiały magnetyczne, miedź, aluminium i jego stopy), sprzęt elektryczny ogólnego przeznaczenia przemysłowego (silniki, spawarki, sprzęt oświetleniowy, przekaźniki, urządzenia napięciowe, rozdzielnice, napędy, kable itp.), aparatury elektroenergetycznej (turbiny parowe i hydrauliczne, linie energetyczne, generatory, transformatory), wyroby przemysłu elektronicznego (dyskretne urządzenia półprzewodnikowe, układy scalone, mikroprocesory, płytki i obwody drukowane), sprzęt elektroniczny domowy i przemysłowy, elektronarzędzia, sprzęt elektryczny i elektroniczny stosowany w niektórych gałęziach przemysłu oraz w medycynie.

Jednym z wiodących kierunków normalizacji w IEC jest opracowywanie norm terminologicznych.

Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna została powołana w 1906 roku na międzynarodowej konferencji, w której wzięło udział 13 najbardziej zainteresowanych taką organizacją krajów. Za datę rozpoczęcia współpracy międzynarodowej w zakresie elektrotechniki uważa się rok 1881, kiedy odbył się pierwszy Międzynarodowy Kongres Energetyki. Później, w 1904 r., delegaci rządowi na zjazd zdecydowali, że potrzebna jest specjalna organizacja do ujednolicenia parametrów maszyn elektrycznych i terminologii w tej dziedzinie.

Po drugiej wojnie światowej, kiedy powstała ISO, IEC stała się w jej ramach organizacją autonomiczną. Ale kwestie organizacyjne, finansowe i przedmioty standaryzacji były wyraźnie rozdzielone. IEC zajmuje się normalizacją w dziedzinie elektrotechniki, elektroniki, komunikacji radiowej i oprzyrządowania. Te obszary są poza zakresem ISO.

Większość krajów członkowskich IEC jest w nim reprezentowana przez swoje krajowe organizacje normalizacyjne (Rosja jest reprezentowana przez Państwową Normę Federacji Rosyjskiej), w niektórych krajach utworzono specjalne komitety do udziału w IEC, które nie są częścią struktury krajowe organizacje normalizacyjne (Francja, Niemcy, Włochy, Belgia itd.).

Reprezentacja każdego kraju w IEC ma formę komitetu narodowego. Członkowie IEC to ponad 40 komitetów narodowych, reprezentujących 80% światowej populacji, które zużywają ponad 95% energii elektrycznej produkowanej na świecie. Językami urzędowymi IEC są angielski, francuski i rosyjski.

Główny cel organizacji, który określa jej Statut- promowanie współpracy międzynarodowej w zakresie normalizacji i związanych z nią problemów w dziedzinie elektrotechniki i radiotechniki poprzez opracowywanie norm międzynarodowych i innych dokumentów.

Komitety Narodowe wszystkich krajów tworzą Radę, najwyższy organ zarządzający IEC. Coroczne posiedzenia Rady, które odbywają się naprzemiennie w różnych krajach członkowskich IEC, poświęcone są rozwiązywaniu całego szeregu zagadnień związanych z działalnością organizacji. Decyzje podejmowane są zwykłą większością głosów, a prezydentowi przysługuje prawo głosu, które wykonuje w przypadku równego podziału głosów.

Głównym organem koordynującym IEC jest Komitet Działań. Oprócz swojego głównego zadania – koordynowania prac komitetów technicznych – Komitet Działania identyfikuje potrzebę nowych obszarów pracy, opracowuje dokumenty metodyczne zapewniające prace techniczne, uczestniczy w rozwiązywaniu problemów współpracy z innymi organizacjami oraz wykonuje wszystkie zadania Rada.

Grupy doradcze działają pod zwierzchnictwem Komitetu Akcji, który Komitet ma prawo tworzyć w przypadku konieczności koordynacji w określonych problemach działalności TC. Tak więc dwie grupy doradcze podzieliły między sobą opracowywanie norm bezpieczeństwa: Komitet Doradczy ds. Bezpieczeństwa. w sprawie bezpieczeństwa elektrycznego (AKOS) koordynuje działania około 20 TC i komputerów osobistych w zakresie elektrycznych urządzeń gospodarstwa domowego, sprzętu radioelektronicznego, sprzętu wysokiego napięcia itp., a Komitet Doradczy ds. Elektroniki i Komunikacji (ACET) zajmuje się innymi przedmiotami normalizacji. Ponadto Komitet Działań uznał za celowe zorganizowanie Grupy Koordynacyjnej ds. Kompatybilności Elektromagnetycznej (CGEMS), Grupy Koordynacyjnej ds. Technologii Informacyjnych (CGIT) oraz Grupy Roboczej ds. Koordynacji Wymiarów (ryc. 11.2) w celu skuteczniejszego koordynowania prac nad tworzenie standardów międzynarodowych.

Struktura organów technicznych IEC, które bezpośrednio opracowują normy międzynarodowe, jest podobna do ISO: są to komitety techniczne (TC), podkomitety (PC) i grupy robocze (WG). W pracach każdego TC uczestniczy 15-25 krajów. Francja, USA, Niemcy, Wielka Brytania, Włochy i Holandia prowadzą największą liczbę sekretariatów TC i PC. Rosja utrzymuje sześć sekretariatów.

Normy Międzynarodowe IEC można podzielić na dwa typy: ogólne techniczne, które mają charakter interdyscyplinarny, oraz normy zawierające wymagania techniczne dla określonych produktów. Pierwszy rodzaj obejmuje dokumenty regulacyjne dotyczące terminologii, standardowych napięć i częstotliwości, różnego rodzaju testów itp. Drugi rodzaj norm obejmuje szeroki zakres, od domowych urządzeń elektrycznych po satelity komunikacyjne. Co roku program IEC obejmuje ponad 500 nowych tematów dotyczących międzynarodowej normalizacji.

Główne przedmioty normalizacji IEC:

Materiały dla przemysłu elektrycznego (dielektryki ciekłe, stałe, gazowe, miedź, aluminium, ich stopy, materiały magnetyczne);

Sprzęt elektryczny do celów przemysłowych (spawarki, silniki, sprzęt oświetleniowy, przekaźniki, urządzenia niskonapięciowe, kable itp.);

Urządzenia elektroenergetyczne (turbiny parowe i hydrauliczne, linie energetyczne, generatory, transformatory);

Produkty przemysłu elektronicznego (układy scalone, mikroprocesory, płytki drukowane itp.);

Sprzęt elektroniczny do celów domowych i przemysłowych;

elektronarzędzia;

Sprzęt do satelitów komunikacyjnych;

Terminologia.

IEC przyjęła ponad 2000 norm międzynarodowych. Pod względem treści różnią się one od norm ISO większą szczegółowością: określają wymagania techniczne dla wyrobów oraz metody ich badania, a także wymagania bezpieczeństwa, co jest istotne nie tylko dla obiektów normalizacyjnych IEC, ale także dla najważniejszych aspekt oceny zgodności - certyfikacja na zgodność z wymaganiami norm bezpieczeństwa. Aby zapewnić, że obszar ten ma aktualne znaczenie w handlu międzynarodowym, IEC opracowuje specjalne międzynarodowe normy bezpieczeństwa określonych produktów. W związku z powyższym, jak pokazuje praktyka, Normy Międzynarodowe IEC są bardziej odpowiednie do bezpośredniego stosowania w krajach członkowskich niż normy ISO.

Przywiązując dużą wagę do rozwoju międzynarodowych norm bezpieczeństwa, ISO wraz z IEC przyjęło Przewodnik ISO/IEC 51 „Ogólne wymagania dotyczące przedstawiania zagadnień bezpieczeństwa przy opracowywaniu norm”. Zauważa, że ​​takim przedmiotem normalizacji jest bezpieczeństwo, co przejawia się w opracowywaniu norm w wielu różnych formach, na różnych poziomach, we wszystkich obszarach technologii i dla zdecydowanej większości produktów. Istotę pojęcia „bezpieczeństwo” interpretuje się jako zapewnienie równowagi między zapobieganiem niebezpieczeństwu spowodowania szkód fizycznych a innymi wymaganiami, jakie musi spełniać produkt. Jednocześnie należy pamiętać, że absolutne bezpieczeństwo praktycznie nie istnieje, dlatego nawet przy najwyższym poziomie bezpieczeństwa produkty mogą być tylko względnie bezpieczne.

Przy wytwarzaniu produktów decyzje dotyczące bezpieczeństwa są zwykle oparte na obliczeniach ryzyka i ocenach bezpieczeństwa. Ocena ryzyka (lub ustalenie prawdopodobieństwa szkody) opiera się na zgromadzonych danych empirycznych i badaniach naukowych. Ocena stopnia bezpieczeństwa wiąże się z prawdopodobnym poziomem ryzyka, a normy bezpieczeństwa są prawie zawsze ustalane na szczeblu państwowym (w UE – poprzez Dyrektywy i przepisy techniczne; w Federacji Rosyjskiej – dotychczas przez obowiązkowe wymagania normy państwowe). Zwykle na same standardy bezpieczeństwa ma wpływ poziom rozwoju społeczno-gospodarczego i wykształcenie społeczeństwa. Zagrożenia zależą od jakości projektu i procesu produkcyjnego oraz w nie mniejszym stopniu od warunków użytkowania (zużycia) produktu.

Opierając się na tej koncepcji bezpieczeństwa, ISO i IEC uważają, że bezpieczeństwo będzie ułatwione przez zastosowanie międzynarodowych norm określających wymagania bezpieczeństwa. Może to być norma, która dotyczy wyłącznie dziedziny bezpieczeństwa lub zawiera wymagania bezpieczeństwa wraz z innymi wymaganiami technicznymi. Podczas przygotowywania norm bezpieczeństwa identyfikowane są zarówno cechy przedmiotu normalizacji, które mogą mieć negatywny wpływ na ludzi, środowisko, jak i metody ustalania bezpieczeństwa dla każdej cechy produktu. Ale Głównym celem normalizacji w dziedzinie bezpieczeństwa jest poszukiwanie ochrony przed różnego rodzaju zagrożeniami. Zakres IEC obejmuje: zagrożenie urazem, zagrożenie porażeniem elektrycznym, zagrożenie techniczne, zagrożenie pożarowe, zagrożenie wybuchem, zagrożenie chemiczne, zagrożenie biologiczne, zagrożenie promieniowaniem urządzeń (dźwięki, podczerwień, częstotliwość radiowa, ultrafiolet, jonizacja, promieniowanie itp.).

Procedura opracowywania normy IEC jest podobna do tej stosowanej przez ISO. Przeciętnie pracują nad standardem 3-4 lata, a często nie nadąża za tempem innowacji produktów i pojawianiem się nowych produktów na rynku. W celu skrócenia czasu IEC praktykuje publikację Dokumentu Orientacji Technicznej (TOD) przyjętego w ramach krótkiej procedury, zawierającego jedynie ideę przyszłej normy. Jest ważny nie dłużej niż trzy lata i ulega unieważnieniu po opublikowaniu standardu stworzonego na jego podstawie.

Stosowana jest również procedura przyspieszonego rozwoju, odnosząca się w szczególności do skrócenia cyklu głosowania, a skuteczniej rozszerzenia ponownego wydawania dokumentów normatywnych przyjętych przez inne organizacje międzynarodowe lub norm krajowych państw członkowskich na normy międzynarodowe IEC. Środki techniczne przyczyniają się również do przyspieszenia prac nad stworzeniem standardu: zautomatyzowanego systemu monitorowania postępów prac, teletekstu, zorganizowanego na bazie Biura Centralnego. Użytkownikami tego systemu zostało ponad 10 Komitetów Narodowych.

Jako część IEC, Międzynarodowy Komitet Specjalny ds. Zakłóceń Radiowych (CISPR) ma nieco specjalny status, który standaryzuje metody pomiaru zakłóceń radiowych emitowanych przez urządzenia elektroniczne i elektryczne. Dopuszczalne poziomy takich zakłóceń podlegają bezpośredniemu prawodawstwu technicznemu w prawie wszystkich krajach rozwiniętych. Certyfikacja takich urządzeń przeprowadzana jest na zgodność z normami CISPR.

W CISPR biorą udział nie tylko komitety krajowe, ale także organizacje międzynarodowe: Europejska Unia Nadawców, Międzynarodowa Organizacja Radia i Telewizji, Międzynarodowa Unia Producentów i Dystrybutorów Energii Elektrycznej, Międzynarodowa Konferencja Dużych Systemów Elektrycznych, Międzynarodowy Związek Kolei, Międzynarodowy Związek Transportu Publicznego, Międzynarodowa Unia Elektrotermii. W pracach komitetu jako obserwatorzy uczestniczą Międzynarodowy Komitet Radiokomunikacji oraz Organizacja Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego. CISPR opracowuje zarówno regulacyjne, jak i informacyjne dokumenty międzynarodowe:

międzynarodowe standardy wymagań technicznych, które regulują metody pomiaru zakłóceń radiowych i zawierają zalecenia dotyczące stosowania sprzętu pomiarowego;

raporty, w którym prezentowane są wyniki badań naukowych dotyczących problemów CISPR.

Największe zastosowanie praktyczne mają normy międzynarodowe, które określają wymagania techniczne i ograniczają poziomy zakłóceń radiowych dla różnych źródeł: pojazdów silnikowych, statków rekreacyjnych, silników spalinowych, lamp fluorescencyjnych, telewizorów itp.

W 1881 r. odbył się pierwszy Międzynarodowy Kongres Energii Elektrycznej, a w 1904 r. delegacje rządowe zjazdu postanowiły utworzyć specjalną organizację normalizacyjną w tej dziedzinie. Jako Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna rozpoczęła pracę w:

Związek Radziecki jest członkiem IEC od 1922 roku. Rosja została następcą ZSRR i jest reprezentowana w IEC przez Państwowy Standard Federacji Rosyjskiej. Strona rosyjska bierze udział w ponad 190 komitetach technicznych i podkomitetach. Siedziba znajduje się w Genewie, języki robocze to angielski, francuski, rosyjski.

Głównymi przedmiotami normalizacji są: materiały dla przemysłu elektrycznego (dielektryki ciekłe, stałe, gazowe, miedź, aluminium, ich stopy, materiały magnetyczne); sprzęt elektryczny do celów przemysłowych (spawarki, silniki, sprzęt oświetleniowy, przekaźniki, urządzenia niskonapięciowe, kable itp.); urządzenia elektroenergetyczne (turbiny parowe i hydrauliczne, linie energetyczne, generatory, transformatory); wyroby przemysłu elektronicznego (układy scalone, mikroprocesory, płytki drukowane itp.); sprzęt elektroniczny do celów domowych i przemysłowych; elektronarzędzia; sprzęt do satelitów komunikacyjnych; terminologia.

Strukturę organizacyjną IEC przedstawiono na ryc. 1.6. Najwyższym organem zarządzającym IEC jest Rada. Głównym organem koordynującym jest Komisja Działania, która podlega komisjom kierunkowym i grupom doradczym: AKOS - komisja doradcza ds. bezpieczeństwa elektrycznego sprzętu AGD, radioelektronicznego, wysokonapięciowego itp.; ACET – Komitet Doradczy ds. Elektroniki i Komunikacji zajmuje się, podobnie jak AKOS, kwestiami bezpieczeństwa elektrycznego; KGEMS - Grupa Koordynacyjna ds. Kompatybilności Elektromagnetycznej; CGIT - grupa koordynacyjna ds. technologii informatycznych; grupa robocza ds. koordynacji wielkości.

Ryż. 1.6. Struktura organizacyjna IEC]

Grupy mogą być stałe lub tworzone według potrzeb.

Struktura organów technicznych IEC, które bezpośrednio opracowują normy międzynarodowe, jest podobna do struktury ISO: są to komitety techniczne (TC), podkomitety (PC) i grupy robocze (WG).

IEC współpracuje z ISO poprzez wspólne opracowywanie Przewodników ISO/IEC i Dyrektyw ISO/IEC dotyczących aktualnych zagadnień normalizacji, certyfikacji, akredytacji laboratoriów badawczych i aspektów metodologicznych.

Międzynarodowy Komitet Specjalny ds. Zakłóceń Radiowych (CISPR) ma niezależny status w IEC, ponieważ jest to wspólny komitet zainteresowanych organizacji międzynarodowych uczestniczących w nim (utworzony w 1934 r.).

Standaryzacja pomiaru zakłóceń radiowych emitowanych przez sprzęt elektryczny i elektroniczny ma ogromne znaczenie ze względu na fakt, że w prawie wszystkich krajach rozwiniętych na poziomie ustawodawstwa dopuszczalne poziomy zakłóceń radiowych i metody ich pomiaru są uregulowane. Dlatego każdy sprzęt, który może emitować zakłócenia radiowe, przed uruchomieniem podlega obowiązkowym testom na zgodność z międzynarodowymi standardami CISPR.

Ponieważ CISPR jest komitetem IEC, w jego pracach biorą udział wszystkie komitety krajowe, a także szereg zainteresowanych organizacji międzynarodowych. W pracach CISPR jako obserwatorzy uczestniczą Międzynarodowy Komitet Doradczy ds. Radiokomunikacji i Organizacja Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego. Najwyższym organem CISPR jest Zgromadzenie Plenarne, które spotyka się co 3 lata.

Wraz z rozwojem technologii cyfrowych producenci sprzętu elektrycznego nie stali z boku. Pomimo obecności międzynarodowej klasyfikacji ISO, w Rosji zastosowano europejską normę IEC 61850, która odpowiada za systemy i sieci podstacji.

Trochę historii

Rozwój technologii komputerowej nie ominął systemu sterowania siecią elektroenergetyczną. Powszechnie akceptowana dzisiaj norma IEC 61850 została pierwotnie wprowadzona w 2003 roku, chociaż próby wprowadzenia systemów na tej podstawie podjęto już w latach 60. ubiegłego wieku.

Jego istota sprowadza się do wykorzystania specjalnych protokołów do zarządzania sieciami elektrycznymi. Na ich podstawie monitorowane jest obecnie funkcjonowanie wszystkich sieci tego typu.

Jeśli wcześniej zwracano uwagę wyłącznie na modernizację systemów komputerowych sterujących elektroenergetyką, to wraz z wprowadzeniem zasad, norm, protokołów w postaci IEC 61850 sytuacja uległa zmianie. Głównym zadaniem tego GOST było zapewnienie monitorowania w celu terminowej identyfikacji usterek w działaniu odpowiedniego sprzętu.

Protokół IEC 61850 i jego odpowiedniki

Sam protokół zaczął być najaktywniej wykorzystywany w połowie lat 80-tych. Następnie jako pierwsze testowane wersje zastosowano modyfikacje IEC 61850-1, IEC 60870-5 wersje 101, 103 i 104, DNP3 i Modbus, które okazały się całkowicie nie do utrzymania.

I to był początkowy rozwój, który stanowił podstawę nowoczesnego protokołu UCA2, który był z powodzeniem stosowany w Europie Zachodniej w połowie lat 90-tych.

Jak to działa

Zastanawiając się nad kwestią funkcjonowania, warto wyjaśnić, czym jest protokół IEC 61850 dla „manekinów” (osób, które dopiero uczą się podstaw pracy i rozumieją zasady komunikowania się z technologią komputerową).

Najważniejsze jest to, że w podstacji lub elektrowni jest zainstalowany chip mikroprocesorowy, który umożliwia przesyłanie danych o stanie całego systemu bezpośrednio do centralnego terminala, który wykonuje główne sterowanie.

Ale, jak pokazuje praktyka, systemy te są dość wrażliwe. Oglądałeś amerykańskie filmy, gdy w jednym z odcinków zasilanie całego bloku jest wyłączone? Oto jest! Zarządzanie siecią elektroenergetyczną w oparciu o protokół IEC 61850 może być koordynowane z dowolnego źródła zewnętrznego (później będzie jasne dlaczego). W międzyczasie rozważ podstawowe wymagania systemowe.

Norma R IEC 61850: wymagania dotyczące systemów komunikacyjnych

Jeśli wcześniej zakładano, że sygnał powinien być przesyłany linią telefoniczną, dziś środki komunikacji posunęły się daleko do przodu. Wbudowane chipy umożliwiają transmisję na poziomie 64 Mb/s, będąc całkowicie niezależnymi od dostawców świadczących standardowe usługi połączeń.

Jeśli weźmiemy pod uwagę standard IEC 61850 dla manekinów, wyjaśnienie wygląda dość prosto: układ jednostki zasilającej używa własnego protokołu transmisji danych, a nie ogólnie przyjętego standardu TCP/IP. Ale to nie wszystko.

Sam standard to bezpieczny protokół komunikacyjny IEC 61850. Innymi słowy, łączenie się z tym samym internetem, siecią bezprzewodową itp. odbywa się w bardzo specyficzny sposób. W ustawieniach z reguły wykorzystywane są ustawienia serwera proxy, ponieważ to właśnie te (nawet wirtualne) są najbardziej bezpieczne.

Zakres ogólny

Oczywiste jest, że zgodnie z wymaganiami stawianymi przez GOST IEC 61850 nie będzie działać instalacja tego typu sprzętu w zwykłej skrzynce transformatorowej (po prostu nie ma miejsca na chip komputerowy).

Takie urządzenie nie będzie działać z całym pragnieniem. Wymaga przynajmniej początkowego systemu I/O podobnego do BIOS-u, a także odpowiedniego modelu komunikacji do przesyłania danych (sieć bezprzewodowa, bezpieczne połączenie przewodowe itp.).

Ale w centrum sterowania ogólnej lub lokalnej sieci energetycznej można uzyskać dostęp do prawie wszystkich funkcji elektrowni. Jako przykład, choć nie najlepszy, możemy przytoczyć film „The Core” (The Core), w którym haker zapobiega śmierci naszej planety poprzez destabilizację źródła energii zasilającego „zapasową” wersję promocji

Ale to czysta fantazja, a nawet wirtualne potwierdzenie wymagań normy IEC 61850 (choć nie jest to wprost powiedziane). Jednak nawet najbardziej prymitywna emulacja IEC 61850 wygląda dokładnie tak. Ale ilu katastrof można było uniknąć?

Ta sama czwarta jednostka napędowa elektrowni jądrowej w Czarnobylu, gdyby zainstalowano na niej narzędzia diagnostyczne odpowiadające co najmniej normie IEC 61850-1, mogłaby nie eksplodować. A od 1986 roku pozostaje tylko zbierać owoce tego, co się wydarzyło.

Promieniowanie - jest takie, że działa skrycie. W pierwszych dniach, miesiącach lub latach mogą się nie pojawić, nie mówiąc już o okresach półtrwania uranu i plutonu, na które dziś niewiele osób zwraca uwagę. Ale integracja tego samego z elektrownią może znacznie zmniejszyć ryzyko pozostania w tej strefie. Nawiasem mówiąc, sam protokół umożliwia przesyłanie takich danych na poziomie sprzętu i oprogramowania zaangażowanego kompleksu.

Technika modelowania i konwersja do rzeczywistych protokołów

Dla najprostszego zrozumienia, jak działa np. norma IEC 61850-9-2, warto powiedzieć, że żaden żelazny drut nie jest w stanie określić kierunku przesyłanych danych. Oznacza to, że potrzebny jest odpowiedni repeater, który może przesyłać dane o stanie systemu i to w postaci zaszyfrowanej.

Jak się okazuje, odbiór sygnału jest dość prosty. Ale żeby go odczytać i odszyfrować przez urządzenie odbiorcze, trzeba się pocić. W rzeczywistości, aby zdekodować przychodzący sygnał, na przykład w oparciu o IEC 61850-2, na poziomie początkowym, należy użyć systemów wizualizacji, takich jak SCADA i P3A.

Jednak biorąc pod uwagę fakt, że ten system wykorzystuje komunikację przewodową, protokoły GOOSE i MMS są uważane za główne protokoły (nie mylić z wiadomościami mobilnymi). Standard IEC 61850-8 przeprowadza taką transformację poprzez sekwencyjne użycie najpierw MMS, a następnie GOOSE, co ostatecznie pozwala na wyświetlanie informacji przy użyciu technologii P3A.

Podstawowe typy konfiguracji podstacji

Każda podstacja korzystająca z tego protokołu musi mieć przynajmniej minimalny zestaw środków do transmisji danych. Po pierwsze, dotyczy samego urządzenia fizycznego podłączonego do sieci. Po drugie, każdy taki agregat musi mieć jeden lub więcej modułów logicznych.

W takim przypadku samo urządzenie może pełnić funkcję huba, bramy, a nawet swego rodzaju pośrednika w przekazywaniu informacji. Same węzły logiczne mają wąski zakres i są podzielone na następujące klasy:

• „A” - zautomatyzowane systemy sterowania;
• „M” - systemy pomiarowe;
• „C” - sterowanie telemetryczne;
• „G” - moduły ogólnych funkcji i ustawień;
• „I” – sposób nawiązania komunikacji i metody stosowane do archiwizacji danych;
• "L" - moduły logiczne i węzły systemu;
• „P” - ochrona;
• "R" - powiązane elementy ochronne;
• „S” - czujniki;
• „T” - transformatory pomiarowe;
• „X” - sprzęt przełączający styk blokowy;
• "Y" - transformatory mocy;
• "Z" - wszystko inne, co nie mieści się w powyższych kategoriach.

Uważa się, że na przykład protokół IEC 61850-8-1 jest w stanie zapewnić mniejsze zużycie przewodów lub kabli, co oczywiście tylko pozytywnie wpływa na łatwość konfiguracji sprzętu. Ale głównym problemem, jak się okazuje, jest to, że nie wszyscy administratorzy są w stanie przetworzyć otrzymane dane, nawet z odpowiednimi pakietami oprogramowania. Mam nadzieję, że jest to tymczasowy problem.

Oprogramowanie

Niemniej jednak, nawet w sytuacji niezrozumienia fizycznych zasad działania programów tego typu, emulację IEC 61850 można wykonać w dowolnym systemie operacyjnym (nawet mobilnym).

Uważa się, że kadra kierownicza lub integratorzy spędzają znacznie mniej czasu na przetwarzaniu danych pochodzących z podstacji. Architektura takich aplikacji jest intuicyjna, interfejs prosty, a wszelkie przetwarzanie polega jedynie na wprowadzeniu zlokalizowanych danych, a następnie automatycznym wypisaniu wyniku.

Wady takich systemów obejmują być może zawyżony koszt sprzętu P3A (systemy mikroprocesorowe). Stąd niemożność jego masowego zastosowania.

Praktyczne użycie

Do tego czasu wszystko, co zostało powiedziane w odniesieniu do protokołu IEC 61850, dotyczyło jedynie informacji teoretycznych. Jak to działa w praktyce?

Załóżmy, że mamy elektrownię (podstację) z zasilaniem trójfazowym i dwoma wejściami pomiarowymi. Podczas definiowania standardowego węzła logicznego używana jest nazwa MMXU. W przypadku normy IEC 61850 mogą być dwa: MMXU1 i MMXU2. Każdy taki węzeł może również zawierać dodatkowy prefiks w celu uproszczenia identyfikacji.

Przykładem jest symulowany węzeł oparty na XCBR. Jest utożsamiany z zastosowaniem kilku podstawowych operatorów:

• Loc - definicja lokalizacji lokalnej lub zdalnej;
• OpCnt - metoda zliczania wykonanych (wykonanych) operacji;
• Pos - operator odpowiedzialny za lokalizację i parametry podobne do Loc;
• BlkOpn - polecenie wyłączenia blokowania przełącznika;
• BlkCls - włącz blokowanie;
• CBOPCap - wybór trybu pracy przełącznika.

Taka klasyfikacja do opisu klas danych CDC jest stosowana głównie w modyfikacjach 7-3 systemów. Jednak nawet w tym przypadku konfiguracja opiera się na wykorzystaniu kilku cech (FC - ograniczenia funkcjonalne, SPS - stan pojedynczego punktu kontrolnego, SV i ST - właściwości układów substytucyjnych, DC i EX - opis i rozszerzona definicja parametrów ).

Jeśli chodzi o definicję i opis klasy SPS, łańcuch logiczny obejmuje właściwości stVal, jakość - q oraz parametry czasu bieżącego - t.

W ten sposób dane są przekształcane przez technologie połączeń Ethernet i protokoły TCP/IP bezpośrednio w zmienną obiektu MMS, która jest następnie identyfikowana z przypisaną nazwą, co prowadzi do prawdziwej wartości dowolnego aktualnie zaangażowanego wskaźnika.

Ponadto sam protokół IEC 61850 jest tylko uogólnionym, a nawet abstrakcyjnym modelem. Ale na jej podstawie dokonywany jest opis budowy dowolnego elementu systemu elektroenergetycznego, który pozwala chipom mikroprocesorowym na dokładną identyfikację każdego urządzenia zajmującego się tym obszarem, także tych, które wykorzystują energooszczędne technologie.

Teoretycznie format protokołu można przekonwertować na dowolny typ danych w oparciu o standardy MMS i ISO 9506. Ale dlaczego wtedy wybrano standard sterowania IEC 61850?

Wiąże się to wyłącznie z rzetelnością otrzymanych parametrów i łatwością pracy z przypisaniem skomplikowanych nazw czy modeli samej usługi.

Taki proces bez użycia protokołu MMS okazuje się bardzo czasochłonny nawet przy generowaniu żądań typu „odczyt-zapis-raport”. Nie, oczywiście można dokonać tego typu konwersji nawet dla architektury UCA. Ale, jak pokazuje praktyka, to właśnie zastosowanie normy IEC 61850 pozwala to zrobić bez większego wysiłku i czasu.

Problemy z weryfikacją danych

Jednak ten system nie ogranicza się do transmisji i odbioru. W rzeczywistości wbudowane systemy mikroprocesorowe umożliwiają wymianę danych nie tylko na poziomie podstacji i centralnych systemów sterowania. Mogą, przy odpowiednim sprzęcie, przetwarzać dane między sobą.

Przykład jest prosty: chip elektroniczny przesyła dane o prądzie lub napięciu w obszarze krytycznym. W związku z tym każdy inny podsystem oparty na spadku napięcia może włączać lub wyłączać pomocniczy system zasilania. Wszystko to opiera się na standardowych prawach fizyki i elektrotechniki, jednak zależy to od prądu. Na przykład nasze standardowe napięcie wynosi 220 V. W Europie jest to 230 V.

Jeśli spojrzeć na kryteria odchyleń, w byłym ZSRR jest to +/- 15%, podczas gdy w rozwiniętych krajach europejskich nie więcej niż 5%. Nic dziwnego, że markowy sprzęt zachodni po prostu zawodzi tylko z powodu spadków napięcia w sieci.

I chyba nie trzeba mówić, że wielu z nas obserwuje na podwórku konstrukcję w postaci budki transformatorowej, zbudowaną jeszcze w czasach Związku Radzieckiego. Czy uważasz, że można tam zainstalować chip komputerowy lub podłączyć specjalne kable w celu uzyskania informacji o stanie transformatora? To jest to, to nie jest!

Nowe systemy oparte na normie IEC 61850 pozwalają na pełną kontrolę wszystkich parametrów, jednak oczywista niemożność jego powszechnego wdrożenia odpycha odpowiednie usługi, takie jak Energosbytov, w zakresie wykorzystania protokołów tego poziomu.

Nie ma w tym nic dziwnego. Firmy dystrybuujące energię elektryczną do konsumentów mogą po prostu stracić zyski, a nawet przywileje na rynku.

Zamiast sumy

Ogólnie protokół z jednej strony jest prosty, az drugiej bardzo złożony. Problem nie polega nawet na tym, że dzisiaj nie ma odpowiedniego oprogramowania, ale na tym, że cały odziedziczony po ZSRR system kontroli nad elektroenergetyką po prostu nie jest do tego przygotowany. A jeśli weźmiemy pod uwagę niskie kwalifikacje personelu serwisowego, to nie może być wątpliwości, że ktoś jest w stanie zapanować nad problemami lub naprawić je w odpowiednim czasie. Jak mamy to zrobić? Problem? Pozbywamy się energii w sąsiedztwie. Tylko i wszystko.

Jednak korzystanie z tego standardu pozwala uniknąć tego typu sytuacji, nie wspominając o kroczących przerwach w dostawie prądu.

Pozostaje więc tylko wyciągnąć wnioski. Jakie korzyści przynosi korzystanie z protokołu IEC 61850 użytkownikowi końcowemu? W najprostszym sensie jest to zasilacz bezprzerwowy bez spadków napięcia w sieci. Należy pamiętać, że jeśli zasilacz awaryjny lub stabilizator napięcia nie są dostarczane do terminala komputerowego lub laptopa, przepięcie lub przepięcie może spowodować natychmiastowe wyłączenie systemu. OK, jeśli potrzebujesz przywrócić na poziomie oprogramowania. A jeśli pamięć RAM wypali się lub dysk twardy ulegnie awarii, co wtedy zrobić?

To oczywiście osobny temat do badań, jednak same standardy, obecnie stosowane w elektrowniach z odpowiednimi sprzętowymi i programowymi narzędziami diagnostycznymi, są w stanie kontrolować absolutnie wszystkie parametry sieci, zapobiegając sytuacjom z pojawieniem się krytycznych awarii, które może prowadzić nie tylko do awarii urządzeń gospodarstwa domowego , ale także do awarii całego okablowania domowego (jak wiadomo, jest zaprojektowane na nie więcej niż 2 kW przy standardowym napięciu 220 V). Dlatego, włączając w to jednocześnie lodówkę, pralkę lub bojler do podgrzewania wody, pomyśl sto razy, jak jest to uzasadnione.

Jeśli te wersje protokołów są włączone, ustawienia podsystemu zostaną zastosowane automatycznie. A w największym stopniu dotyczy to działania tych samych 16-amperowych bezpieczników, które mieszkańcy 9-piętrowych budynków czasami instalują sami, z pominięciem odpowiedzialnych za to służb. Ale cena emisji, jak się okazuje, jest znacznie wyższa, ponieważ pozwala ominąć niektóre ograniczenia związane z powyższym standardem i towarzyszącymi mu zasadami.