ЖУРНАЛ СТА 2/2013

18 СТА 2/2013 ОБЗОР /ПРОМЫШЛЕННЫЕ СЕТИ www.cta.ru Современные системы автоматиза- ции подстанций постоянно разрастают- ся и усложняются. Внутренние соеди- нения различных устройств и узлов в таких системах построены по опреде- лённой сетевой топологии. На её одно- родность может влиять наличие двух разделённых сетей подстанции: сети станции и сети процессов. При этом ключевым элементом топологии в по- давляющем большинстве случаев оста- ётся коммутатор Ethernet. На практике топология в основном зависит от стоящих задач, условий, специфических особенностей и тре- бований конкретного применения. На каждой конкретной подстанции мо- жет быть выбрана своя топология се- ти, например раздельные кольцевые топологии для сети станции и сети процессов – топология звезды для первой и HSR-кольцо для второй. Та- кого рода решения при всех своих раз- личиях базируются на одних и тех же стандартных топологиях: шина, дере- во, звезда, кольцо, смешанный тип (mesh). В зависимости от размеров, сложности сети и других критериев выбираются комбинации данных то- пологий. Т ОПОЛОГИЯ ОДИНОЧНОЙ ЗВЕЗДЫ В соответствии с данной топологией каждый участник сети (станция) напря- мую соединён с центральным узлом (коммутатором) сети (рис. 4). Передача данных между компонентами произво- дится через коммутаторы. Данная топо- логия – единственный вариант для применения неуправляемых коммута- торов Ethernet. Топология одиночной звезды распро- странена благодаря следующим пре- имуществам соответствующих сетевых структур: ● простая диагностика и локализация проблем и возможность их быстрого устранения; ● слабое электромагнитное взаимо- влияние; ● простой алгоритм устранения непо- ладок; ● лёгкость понимания и реализации; ● сохранение работоспособности всей сети при отказе любого конечного устройства; ● высокая пропускная способность; ● высокая ремонтопригодность; ● оптимизация с учётом широковеща- тельного трафика, низкая латентность; ● простой запуск и подключение сило- вого оборудования. В то же время топология звезды не от- личается высокой надёжностью, так как все устройства соединены с централь- ным коммутатором, который подвер- жен влиянию агрессивной внешней среды подстанции, а между прочим от- каз именно центрального узла вызыва- ет остановку всей сети. Кроме того, из- за распределённого характера узлов се- ти, каждый из которых несёт множество подключений, количество соедини- тельных проводов в такой сети резко возрастает. Т ОПОЛОГИЯ ДВОЙНОЙ ЗВЕЗДЫ Для увеличения надёжности и до- ступности сети применяется топология двойной (или резервированной) звезды. Реализуется она двумя способами: либо конечные устройства имеют двойное подключение к сети, либо используется двойной набор коммутаторов Ethernet. Для логического построения двойной звезды каждый узел должен иметь два сетевых интерфейса, такие узлы назы- вают DAN (Double Access Node). В сети из DAN-узлов для обеспечения резервирования могут применяться протоколы RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) или PRP (Parallel Redundancy Этапы создания эффективной системы автоматизации подстанции Это третья часть в серии статей, посвящённых интеллектуальным энергосистемам. В ней рассматриваются различные сетевые топологии, протоколы и схемы резервирования, а также возможности их применения для автоматизации электрических подстанций. Проводится сравнение топологий и протоколов, анализируется эффективность применения тех или иных протоколов резервирования на разных уровнях сети подстанции. Ч АСТЬ 3. С ЕТЕВЫЕ ТОПОЛОГИИ НА СОВРЕМЕННЫХ ПОДСТАНЦИЯХ *Первая и вторая части статьи опубликованы в «СТА» 1/2013.