L’IOP 2022 CEI 61850 (tests d’interopérabilité) – faire progresser le développement et l’adoption des réseaux de postes électriques numériques
Introduction
Dans les réseaux électriques actuels, la numérisation devient la norme. Les postes électriques ne font pas exception. Les relais de protection modernes possèdent des capacités de communication directe et constituent l’épine dorsale de l’automatisation du réseau de postes électriques numériques.
Cette année, Doble Engineering a participé à l’événement IOP (Interoperability Plugfest) à l’auditorium CESI SpA à Milan en Italie. Quatre-vingts personnes représentant 28 fabricants ont passé neuf jours ensemble pour tester un schéma de protection basé sur la norme CEI 61850. Cette collaboration avait pour objectif de prouver l’interopérabilité des communications entre les solutions et les appareils de différents fabricants afin d’identifier tout problème pouvant survenir lors de l’intégration de systèmes de différents fournisseurs.
L’équipe Doble (de gauche à droite) : Mario Capuozzo, David Gueret, Jun Verzosa, Jose Ruiz, Marcos Velazquez et Nestor Casilla.
L’équipe IOP (SEL, GE, Schneider, Doble, Christoph, témoins) examine les résultats pendant les tests de fonctionnement de la ligne d’alimentation.
Résumé des activités
Pour préparer cet événement en présentiel à Milan, plusieurs réunions de planification à distance ont été organisées bien avant la première partie. Jun Verzosa s’est grandement impliqué dans les activités suivantes :
- Conception du système intégré de protection et de commande. Il s’agissait notamment du diagramme filaire du système principal, des fonctions de protection et de contrôle à utiliser, des signaux pour la publication et l’association des abonnements, et de l’attribution des vrais appareils impliqués. Les ingénieurs électriciens étaient responsables de la production du fichier de configuration du système (SCD). L’outil ASE SCL Manager a été utilisé pour la première partie SCL IOP et l’outil STS de Helink a été utilisé pour la conception de la SCD destinée aux tests en présentiel.
- Scénarios de test pour chaque appareil distinct, notamment les tests client-serveur, le groupe de paramètres, les services de contrôle, la supervision GOOSE/SV et les tests individuels usuels et d’isolement des appareils.
- Développement de cas de test pour les tests fonctionnels des schémas et sous-systèmes de protection et de contrôle avec Christoph Brunner (organisateur de CEI TC57/WG10) et d’autres membres de TF. Jun a calculé toutes les valeurs des courants et des tensions qui ont été injectées et simulées lors des différents scénarios de test.
- Planification de l’agencement physique des équipements, notamment les appareils de communication réseau, les dispositifs de protection et de contrôle et les simulateurs de test. Les appareils Doble ont été placés sur des tables situées à proximité des équipements dans lesquels il fallait injecter des signaux analogiques, ceci pour optimiser la couverture et la participation aux tests fonctionnels du système.
Au cours de l’événement, nous avons utilisé plusieurs simulateurs de réseau Doble : F6150sv, F8200 et F8300. F6150sv et F8300 ont chacun produit simultanément des simulations analogiques conventionnelles et des simulations numériques GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Event) ainsi que des simulations de valeurs échantillonnées (SV). L’instrument F8200 que nous avons apporté était préconfiguré, nous l’avons donc utilisé uniquement pour la simulation de SV.
Les fréquences d’échantillonnage des SV simulées étaient différentes, car les flux simulés étaient conformes aux profils CEI 61850-9-2LE et CEI 61869-9. Il était possible de simuler jusqu’à quatre flux de SV, selon le cas de test.
Un instrument Doble F6052 a été utilisé comme horloge principale de PTP (Precision Time Protocol) avec les références PTP d’autres fabricants.
Les instruments Doble F6150sv, F8200 et F8300 étaient synchronisés par PTP, cette tâche a été rendue très facile avec les deux nouveaux testeurs de série F8. En synchronisant l’heure sur le réseau Ethernet, nous avons pu exécuter les défauts simulés en même temps, avec plusieurs testeurs Doble.
L’instrument F6150sv a également permis l’injection des signaux de bas niveau et les simulations conventionnelles utilisées par deux unités de fusion (MU) distinctes. Cette situation nous a avantagés, parce qu’un seul ensemble de tests était utilisé pour deux différents types de signaux simulés dans le cadre de ce cas de test.
Le logiciel Doble 61850 TesT a été utilisé comme outil de surveillance pour certains des cas de test, car il était nécessaire de visualiser l’état des messages GOOSE pendant le processus de dépannage. Les SV n’étaient pas l’exception. Le logiciel nous a permis de surveiller les formes d’onde des SV selon les besoins et de visualiser leurs valeurs efficaces de tension ou de courant.
Conclusion
Notre participation aux événements de test d’interopérabilité CEI 61850 2022 a eu de nombreux avantages.
Cela nous a donné une occasion unique et précieuse de tester nos produits dans un système réel d’automatisation et de contrôle de la protection, constitué des produits les plus récents de nombreux fournisseurs internationaux.
Cela nous a aidés à identifier les problèmes ou les améliorations de nos produits et à découvrir les lacunes potentielles de la norme CEI 61850 elle-même.
Nous avons pu profiter d’informations et de cas d’utilisation à appliquer pour améliorer sans cesse nos produits.
Et enfin, cela a servi à démontrer aux services d’électricité et aux utilisateurs potentiels que les systèmes numériques basés sur la norme CEI 61850 fonctionnent et que les appareils de plusieurs fournisseurs peuvent communiquer et interagir.
Le lieu et l’année du prochain événement IOP ne sont pas encore connus, mais il pourrait se dérouler en 2024 ou en 2025. Le lieu dépendra des sponsors intéressés par l’événement. Il s’agira très probablement d’une entreprise non liée à un fabricant.
Photo du haut : vue de l’auditorium de test (crédit : CESI).
À propos des auteurs
José Ruiz est ingénieur d’application technique senior chez Doble Engineering. Jose possède plus de 10 ans d’expérience dans le secteur et aime former les nouveaux clients aux applications et tests CEI 61850.
Nestor Casilla est le responsable de l’ingénierie des applications techniques chez Doble Engineering. Nestor a plus de 36 ans d’expérience dans le secteur et a passé les 12 dernières années chez Doble Engineering. Il a participé à d’autres IOP et à différents événements qui lui permettent d’échanger avec des clients et des collègues.
Scott L Short, P.E. est le directeur des solutions, des technologies de protection et d’automatisation chez Doble Engineering. Il est ingénieur professionnel actif et membre de l’IEEE. Scott est titulaire d’une licence en électrotechnique de l’université d’Alabama, qu’il a obtenue en 1992. Avant cela, il a servi 6 ans dans la marine américaine en tant qu’opérateur nucléaire naval sur les sous-marins SSN-681 Batfish et SSBN-633 Casmir Pulaski, de 1981 à 1987. Scott vit à Nashville, dans le Tennessee, avec sa femme Sherry et leurs fils Parker et Grant. Pendant son temps libre, Scott se trouve sur un terrain de golf.
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