Каково это – быть программным эмулятором МЭК 61850-9-2

Недавно компания «ТЕКВЕЛ» анонсировала новый эмулятор МЭК 61850-9-2LE. Как сказано в релизе, который мы получили по электронной почте, это не новая версия iMerge (тест-драйв которого мы уже делали), а совершенно новая программа, хотя определенные сходства, всё же, определенно наблюдаются. Коллеги из ТЕКВЕЛ предоставили нам возможность испробовать не только демонстрационную версию, но и коммерческий вариант данного ПО, впечатлениями от него мы с вами и поделимся в этом тест-драйве.

Вулкан стал более функциональным по сравнению со своим предшественником. Мы отметили следующие особенности продукта:

  • Поддержка МЭК 61850-9-2LE80 и 256 выборок за период (в iMerge можно было эмулировать только с частотой 80 выборок за период).
  • Возможность формирования сразу двух потоков с частотами 80 и/или 256 выборок за период (только в коммерческой версии).
  • Возможность изменения параметров источника во время эмуляции, а также пофазное изменение величин токов и напряжений (последнее доступно только в коммерческой версии).
  • Возможность пофазного изменения флагов качества (и самих флагов качества по сравнению с iMerge стало больше и менять их теперь можно пофазно, правда, только в коммерческой версии).

Установка

По сравнению с iMerge у Volcano нормальный инсталлятор и ярлык запуска, теперь для запуска достаточно найти соответствующий значок в меню «Пуск», а не разыскивать jar-архив где-то в недрах своего ПК. Также нет необходимости искать весь сопутствующий софт – WINPcap и JAVA встроены в инсталлятор, и при запуске предлагается их установка (при наличии этого софта можно просто пропустить установку данных программ), это, правда, обходится ценой размера инсталлятора – 150 Мб.

Интерфейс

Сразу заметно, что программа по сравнению с iMerge стала менее угловатой, а сам интерфейс  остался интуитивен и прост. В главном окне (рис. 1) представлены вкладки управления и регуляторы тока и напряжения. В iMerge для задания параметров использовались вкладки одного окна, в Volcano все делается в нескольких отдельных окнах.

Рис 1. Главное меню.

Демонстрационная и коммерческая версии

Как мы уже сказали, в нашем распоряжении оказалась коммерческая версия, функционал которой доступен только при наличии лицензионного USB-ключа. В демонстрационной версии Volcano предоставлена возможность работать только с потоком 80 выборок за период. Коммерческая версия предоставляет возможность формировать поток 256 выборок за период, изменять флаги качества, пофазно изменять параметры источника, а также формировать сразу два потока. Остальные анонсированные функции, такие как поддержка протокола МЭК 61869-9, настраиваемый состав набора данных пакета SV и воспроизведения файла COMTRADE пока недоступны (рис. 2). Интересное замечание, что при наличии лицензионного ключа программа загружается быстрее.

Рис. 2. Функции эмулятора Volcano

Функциональность

Во вкладке Configure выбираются параметры сетевого адаптера, параметры блока управления SV и параметры самого потока – здесь ничего необычного и нового.

image005
Рис. 3.1. Настройки сетевого адаптера.
image007
Рис. 3.2. Настройки блоков управления.

Впрочем, во вкладке Packet видны соблазнительные опции, из которых, правда, пока доступна только одна коммерческая – 256 выборок за период. Среди замеченных: формирование пакетов в соответствии с МЭК 61869-9, а также опция формирования кастомного пакета.

Рис. 4. Настройка формата передачи данных.

Во вкладке Configure – Source задаются параметры источника и флаги качества. В демонстрационной версии изменять параметры источника можно только в трех фазах сразу, а флаги качества вообще недоступны. В коммерческой версии можно изменять параметры пофазно, а также задавать нужные флаги качества, причем, для нужного параметра можно задать свои флаги качества.

image011
Рис. 5.1. Настройка параметров источника.
image013
Рис. 5.2. Настройка флагов качества.
Рис. 6.1. Реализация пофазного управления.
image017
Рис. 6.2. Реализация управления флагами качества.

Нажав на клавишу Enable в главном окне программы, запускаем эмуляцию сигналов.

Проверка пакетов

Первое, что приходит на ум при запуске, – а идут ли пакеты? Для решения этого вопроса подойдет программа для мониторинга сетевых пакетов Wireshark (рис. 7).

Рис. 7. Фиксация пакетов в программе Wireshark.

Сразу заметны два нюанса:

  • Интервалы между пакетами заметно больше, чем должны быть по МЭК 61850-9-2.
  • Интервалы между пакетами сильно различаются.

Однако примерно через минуту обе эти проблемы решаются. Разработчики прокомментировали это так: «В Volcano мы сделали специальный механизм, который корректирует это время с тем, чтобы добиться оптимального времени между пактами вне зависимости от производительности ПК. Алгоритм корректировки работает в течение 50 секунд после старта эмуляции (то есть нажатия клавиши Enable). По истечении 50 секунд пакеты должны идти с интервалом, максимально приближенным к 250 мкс». Результаты визуализации передаваемых данных в программе SVScout представлены на рис. 8.

Omicron SVScout
Рис. 8. Результат визуализации данных в программе SVScout.

Для частоты 256 выборок за период SVScout не подойдет, так как программа не поддерживает данную частоту. Поэтому мы воспользуемся программой Discover, сборку которой для целей тестирования нам также предоставили коллеги из ТЕКВЕЛ (рис. 9).

Рис. 9. Визуализация данных в программе Discover.

Синусоиды для этих 2-х вариантов частоты выборок выглядят идеально, из чего можно сделать вывод о том, что Volcano достаточно точно эмулирует поток в соответствии с протоколом МЭК-61850-9-2.

Работа с реальным устройством

Работа компьютерного эмулятора в паре с компьютерным же ПО для визуализации – это, конечно, нельзя полноценной проверкой. Наш тест-драйв нельзя было бы считать полноценным, если бы не попробовали Вулкан с реальным терминалом с поддержкой МЭК 61850-9-2LE. На рис. 10 показаны измерения фазы А при формировании потока 80 выборок за период (действующее значение равно 1500 А). Как можно видеть на фото терминал показывает на дисплее точно такое же значение. Стоит, правда, оговориться, что в течение уже упомянутых 50 сек, пока Volcano выходит на готовность, значения могут отличаться.

Рис. 10. Отображение измерений на дисплее терминала РЗА с интерфейсом МЭК 61850-9-2LE (формируемый ток равен 1500 А).

Результат измерений при смещении ползунка на отметку 50% представлен на рис. 11.

Рис. 11. Отображение измерений на дисплее терминала РЗА с интерфейсом МЭК 61850-9-2LE (формируемый ток равен 750 А).

Как видно показания изменились до 750.1А, что тоже очень похоже на правду. Похожие данные мы получили и для остальных параметров. Далее мы задались уставкой по току в 900 А с выдержкой времени 1с и двигали ползунок с 50% до 100%. Как видно на фото ниже, защита сработала (индикатор Trip) (рис. 12).

Рис. 12. Срабатывание защиты.

В результате мы убедились в том, что Volcano способен не только на формирование потоков для лабораторных целей и визуализации на ПК, но и вполне адекватно работает с аппаратными устройствами.

Резюме

Поигравшись с Вулканом мы убедились, что инструмент действительно подрос по сравнению со своим старшим родственником iMerge, а удобство его использования, очевидно, поднялось, хотя бы за счёт наличия нормального инсталлятора. Софт продемонстрировал неплохую производительность и возможность его использования для проверки реальных аппаратных устройств, что, надо сказать, очень важно, поскольку, например, терминал, с которым мы проводили испытания, предъявляет весьма детские требования к интервалу времени между пакетами в потоке SV. Рынок программных инструментов, способных эмулировать 9-2, нельзя назвать насыщенным, так что можно предложить, что Вулкан вполне способен занять здесь свою нишу. Для чего? Это, пожалуй, вопрос самый сложный, однако позволим себе предположить… Во-первых, он может быть полезен разработчикам как программных, так и аппаратных инструментов в тех случаях, когда требуется быстро проверить реализацию подписчика МЭК 61850-9-2, или даже прикладного алгоритма. В этой части Volcano может рассматриваться как инструмент с хорошей и точной реализацией 9-2LE. Во-вторых, инструмент можно использовать при наладке систем, в которых используется 9-2LE. Здесь полезными могут оказаться функции быстрого изменения параметров потока, что позволит быстро обнаружить ошибки в наладке коммутаторов, а также проверить корректность задания параметров при подписке устройств РЗА. В-третьих, Volcanoмог бы, на наш взгляд, использоваться в качестве эталона при проверке, например, счётчиков с 9-2. Почему? Да потому что в нём жестко привязаны номера выборок к источнику синусоидального сигнала, а следовательно, он формирует идеальный синусоидальный сигнал вообще без погрешностей. Как оно будет на самом деле, посмотрим. Ну а вы пока сами тоже можете поиграть с Вулканом, скачав его с официального сайта разработчиков.

Цифровая подстанция

(close)

 

Цифровая подстанция

(close)

Имя пользователя должно состоять по меньшей мере из 4 символов

Внимательно проверьте адрес электронной почты

Пароль должен состоять по меньшей мере из 6 символов

 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: