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案例:

皇冠365app下载公司的飓风测试牙买加网络

情况

想象一下,要求你的整个通信网络“防飓风”, 特别是SCADA和远程保护网络, 不到一年.

这就是牙买加公共服务有限公司(JPS)的管理团队在2007年初所面临的情况, 经理, 电子 & 通信系统.

“预测系统的弹性是一个关键问题,”Clive说. “皇冠365app下载想要一个‘多重故障保护’网络,使皇冠365app下载在飓风中生存的机会最大化, 包括最坏情况下访问变电站和远程rtu. 皇冠365app下载还想升级皇冠365app下载的传统通信基础设施."

近年来,牙买加遭受了严重的飓风袭击. 例如, 2005年的伊凡飓风和2007年的迪安飓风对JPS的输电和配电系统造成了严重破坏, 导致大面积停电. 由于飓风造成的破坏程度,岛上一些地区的用户断电超过一个月. 除了, 2006年7月的一次系统故障导致全岛停电,导致客户断电长达8小时. 超过55万工业、商业和住宅客户受到影响.

作为一个结果, 2007年初,JPS委托开展了一项“SCADA能见度项目”,以防止这些毁灭性的停电再次发生.

SCADA能见度项目有两个主要目标:

  • 提供一个冗余的高速通信网络,确保所有69kV和138kV变电站的SCADA能见度100%
  • 为连接9个主要变电站的138kV输电线路提供冗余远程保护通信.

JPS通信网络升级.
在JPS部署JumboSwitch -到它的网络之前, 它已经实现了一个用于SCADA通信的半安全以太网网络, 用于远程保护的直接串行光纤连接, 还有一些变电站的微波连接. 加入具有多业务能力的JumboSwitch骨干网络,将所有这些与以太网/IP技术集成在一起,并将有助于降低JPS员工的压力水平,当不祥的乌云笼罩东方的天空时.

冗余

JPS除了现有的微波网络外,还在其全岛光纤网络上寻找多个级别的冗余. 它需要一个支持T1的主干皇冠365app首页, 以太网, RS-232和语音的各种应用,包括SCADA, Teleprotection, 变电站电话, 收入计量和I分配自动化. 此外,新系统需要全面管理,变电站加固,IEC 61850-3 & 符合IEEE1613标准,仅在一根双向光纤上运行.

牙买加金斯敦的Up Park变电站

在设计方面, 最直接的挑战是在SONET和以太网之间皇冠365app首页通信骨干, 德托里·坦南特如是说, 电子网络专员 & 通信系统.

保护与控制小组(P&C,认为SONET为冗余通信提供了必要的性能, 尽管标价很高,”Detorrie说. 通信团队(ECS)认为,在千兆骨干上使用QoS和vlan可以提供与SONET类似的性能指标,而无需昂贵的价格标签.

“除了, ECS认为SONET是一个遗留的专有皇冠365app首页,它将皇冠365app首页锁定在单一供应商, 这是老化的通信基础设施的一个痛点. ECS认为,任何皇冠365app首页都必须是开放的、基于标准的,以便能够获得更广泛的设备和皇冠365app下载. 经过长时间的讨论,皇冠365app下载决定使用以太网.JPS一旦决定采用以太网皇冠365app首页,就开始了激烈的产品搜索. “理想情况下, 皇冠365app下载正在寻找一种多服务平台皇冠365app首页,能够将整个系统中不确定性元素的规模降至最低,”克莱夫说. 换句话说,一个完全多余的盒子, 光纤, 支持以太网的变电站加固, T1 & 串行通信.然而,最初的搜索结果并不令人鼓舞,Detorrie说. “当时可用的冗余以太网交换机和其他类似产品的能力达不到皇冠365app下载真正想要的,”他说.

进入JumboSwitch -

然后, 2007年春末,Detorrie偶然看到皇冠365app下载公司发布的一款名为“JumboSwitch -”的新产品的初步公告.他立即意识到,JumboSwitch几乎可以满足所有的需求,包括支持远程保护的快速实时响应的复杂的串行over ip技术, 一种高可靠的TDM over-IP技术,支持无误码T1线路, 增强型SCADA通信和变电站的VoIP电话.

最重要的是, 和尼克·李进行了一次长谈, 技术销售经理, 揭示了一个完整的千兆以太网巨型交换机网络可以实现的成本不到一个可比的SONET/SDH系统的一半.

JumboSwitch -还提供了额外的主要好处,包括集中维护和资产管理功能, (e.g. 远程下载和备份), 序列号和固件版本集合, 温度和功耗实时读数, 远程电源循环, 冗余电源,1+1保护,可热插拔接口卡.

大都会金斯顿指环:11巨型开关, 2用于SCADA和远距保护应用的光纤线

JPS JumboSwitch——网络

JPS在2008年初开始安装巨型交换机,网络修改正在进行中.

JPS通信网络的JumboSwitch部分目前传输以太网, 通过两个连接的光纤冗余环网进行串行数据和T1:一个用于金斯敦市,一个用于整个牙买加岛.

JPS目前已经安装了50个JumboSwitch节点, 其2光纤城域网(Kingston)环形光纤网络中有11个节点,1光纤网络中有39个节点, 双向全岛光纤环网. 主巨型交换机单元位于金斯敦的JPS中心办公室. 4台4U高的巨型交换机安装在中央办公室, 公园训练营, Rockport和West Kings House, 2U高单元安装在其他位置.

取决于位置, JPS目前使用三种不同的JumboSwitch接口卡:以太网, Turbo-串行和T1. 以太网通信主要是管理和安全(摄像机). 在Turbo-串行卡上, 一个RS-232端口用于SCADA,另一个作为远程保护的备份. T1连接到微波网络.

JumboSwitch——岛网络
取决于位置, JPS目前使用三种JumboSwitch接口卡:一种具有两个通道的T1接口卡, 以太网卡和涡轮串行卡. 在Turbo-串行卡上, 一个RS-232端口用于SCADA,另一个作为远程保护继电器的备份. 未来的计划可能包括在带有巨型交换机的变电站中增加RS-232/光纤电话或VoIP虚拟PBX.

涡轮增压系列卡

Turbo-串行接口卡用于保护继电器之间的实时关键通信. 这张特别设计的卡片使, 例如, 一个连接到公园训练营变电站RS-232卡端口1的中继器,与连接到Rockport变电站端口1的中继器通话. 故障或过载发生时, 连接的故障保护开关在10毫秒内被激活. 作为一个结果, JumboSwitch - network可以替换或备份现有的网络, 直接光学*镜像位- RS-232调制解调器链路.

巨型开关远程保护电路端到端延时测量.

JumboSwitch -还可以通过T1连接作为现有微波网络的备份. 当检测到光纤骨干断裂或网络设备故障时, 指定的远程巨型交换机绕过损坏的光纤环或禁用的设备,自动通过微波而不是主接口卡传输数据. 在正常情况下,巨型交换机上的微波是禁用的. 采用微波网络实现SCADA, 语音和远程保护,并通过一个信道组连接到各个变电站远程终端单元(RTUs). 未来的计划可能包括在带有巨型交换机的变电站中增加RS-232/光纤电话或VoIP虚拟PBX.

未来的计划可能包括在带有巨型交换机的变电站中增加RS-232/光纤电话或VoIP虚拟PBX.

因为这些测试的成功, 目前的计划包括将一些远程保护电路迁移到JumboSwitch - GigE主干网.

JPS还成功地测试了JumboSwitch - T1接口卡,以确保它们与T1微波链路兼容. 通常,T1降插入延迟需要小于6米/秒.

灾难恢复

设计一个能够承受时速超过150英里的气旋风的通信网络是一个重大挑战. 飓风经常破坏JPS网络基础设施, 特别是在牙买加南部海岸,那里毗邻“飓风走廊”.在JPS将JumboSwitch部署到它的网络之前, 它已经实现了一个用于SCADA通信的半安全以太网网络, 用于远程保护的直接串行光纤链路, 还有一些变电站的微波连接.

但, 增加另一个更高层次的网络(JumboSwitch -),具有多业务能力,可以将现有网络与以太网/IP技术集成, 为JPS提供了更高级别的冗余和灾难恢复能力,这增强了Clive和Detorrie所说的“预测系统弹性”."

在像飓风这样的自然灾害中, 皇冠365app下载认为更多的是“预测系统的弹性”,而不是“预测系统的可靠性”,这是大多数美国人更常见的术语.S. 公用事业、”Detorrie解释道. 换句话说,当飓风来袭时,系统将如何做出可预测的反应.

JumboSwitch #&173; Turbo 串行 card enables Fault Protection 开关 to be activated within 10msec.

制度决定论

“通过‘响应’,系统应该在事件中幸存下来,并以可预测和确定的方式恢复正常的系统操作. 在灾难过去之后, 不考虑影响, 皇冠365app下载最关心的是‘事情进展如何?合乎逻辑的下一步是恢复运营,包括电信和公用事业系统的运营."

JPS进行了模拟演习,预测了几种灾难情景, 包括25个变电站中的8个失去通信连接的情况. 最坏的情况是灾难, 通过在变电站的微波网络和巨型交换机网络之间进行自动切换,中心局将能够访问变电站的rtu. (JPS微波设备同时支持T1和以太网接口). 在3级飓风间接袭击(25%的岛屿)的情况下,JPS的目标是99.9%的通信系统在两小时内恢复. 如果遭受直接袭击(岛屿50%或以上),恢复可能需要更长的时间。.

因为添加了JumboSwitch -, 下一次,不祥的乌云滚滚,布满东方的天空, JPS会更加相信他们的系统将以可预测的方式生存和运行.

结论

随着JPS继续实现和扩展JumboSwitch的网络能力, 克莱夫对他们对以太网的承诺表示满意. JPS网络是一个强有力的证据,表明除了新的和已经成功部署的服务,如VoIP和视频监控,基于ip的技术可以用于提供核心服务,如SCADA和远程保护到远程变电站,”克莱夫说. 牙买加公共服务有限公司(JPS)运营着47个变电站和大约14个,000公里的输配电线路. 它为大约570人提供服务,000个客户,平均使用1,每天700兆瓦.