Страница 8: ДСТУ IEC 61850-10:2014. Комунікаційні мережі та системи на підстанціях. Частина 10. Випробовування на сумісність (61690)

— Контрольні точки, визначені за нестандартних умов.

Є три можливі варіанти результатів випробувань згідно з серією стандартів ISO / ІЕС 9646:

— Задоволено вимоги (висновок) — Висновок про випробування надають, коли результат випробовування свідчить про відповідність вимогам до сумісності, на які цілеспрямовано випро­бовування.

— Не задоволено вимоги (висновок) — Висновок про випробовування надають, коли результат випробовування свідчить про невідповідність вимогам до сумісності (хоча б одній), на які цілеспрямовано випробовування.

— Задоволено вимоги частково (висновок) — Такий висновок про випробовування надають, коли не можна дати однозначний висновок «Задоволено вимоги» чи «Не задоволено вимоги». За наявності такого результату потрібно дізнатися, чому така характеристика не відповідає стандарту, способу реалізування чи методиці випробовування.

Загалом випробовування вважають проведеним, коли DUT функціює так, як зазначено в стандарті ІЕС 61850 і у висновку РІХІТ. Випробування вважають не пройденим, коли DUT має відмінності у функціюванні від того, як зазначено в стандарті ІЕС 61850 і висновку РІХІТ. Якщо цю інформацію не викладено у стандарті ІЕС 61850 і у висновку РІХІТ, то DUT має продовжувати відповідати на синтаксично правильні повідомлення і не враховувати синтаксично неправильні повідомлення.

7. ВИПРОБОВУВАННЯ В РОБОЧИХ УМОВАХ

   1. Загальні положення

Стандарт ІЕС 61850-5 визначає ряд визначених вимог до робочих характеристик програм, що працюють в сфері застосування стандартів серії ІЕС 61850. Цей розділ визначає показники приладів, які потрібно вимірювати для підтвердження того, що ці прилади відповідають регламентованим вимогам і що можна порівнювати прилади від різних виробників.

Примітка 1. Для випробовування сервера може знадобитися генератор базового навантаження. Визначання базового на­вантаження не є предметом розгляду за межами сфери цього стандарту. Використовування пріоритетів відповідно до стандартів ІЕС 61850-8-1 та ІЕС 61850-9-2 спрощує використовування моделювання базового навантаження для обміну інформацією, кри­тичною до часу передавання, наприклад GSE і обміну дискретними значеннями.

Примітка 2. ІЕП, що потребують дуже високої точності, за часом можна використовувати безпосередньо під'єднаними до зовнішнього джерела часу (радіо або супутникового годинника).

Стандарт ІЕС 61850-5 визначає комунікаційні вимоги у частині «часу передавання» (ІЕС 61850-5, 13.4), час, потрібний для доставляння значень процесу від передавального фізичного приладу до логічного блока процесу або до приймального приладу. Час передавання визначено (ІЕС 61850-5, 13.4 і рис. 16) через три інтервали:

t_a: час, потрібний передавальному приладу для передавання значень процесу,

t_b: час, потрібний мережі для доставляння повідомлення, і

t_c: час, потрібний приймальному приладу для доставляння значення в його логічний блок процесу.

Інтервал t_b визначено мережевою інфраструктурою і він не є атрибутом ІЕП. Щодо випробову­вання ІЕП тільки затримування введення і виведення можуть бути виміряні, t_a і t_c отримані з виміряних затримувань.

Виміряне вихідне затримування = обчислений час вхідного обробляння + обчислене t_g.

Виміряне вхідне затримування = обчислений час вихідного обробляння + обчислене t_b.

Виробники мережевих складників, таких як комутатори, повинні визначити й задокументувати значення затримування часу, що виникає в результаті обчисленого часу обробляння для всіх переваг, що підтримуються мережевими складниками.

Обчислений вхідний час обробляння ІЕП — це час, потрібний для обробляння вхідного сигналу (наприклад дискретизація).

Обчислений вихідний час обробляння ІЕП — це час, потрібний для активування вихідного сигналу (наприклад затримування контактів, частота розгортання приладів введення/виведення тощо).

Метрики продуктивності, що вимірюються в ІЕП, залежать від того, які сервіси згідно з стандар­тами серії ІЕС 61850 використовують для доставления значень процесу. Стандарт визначає чотири основні механізми: GOOSE, GSSE, SV, звітність та засоби керування. Під час проведення випробовування за умов чорної скриньки, кожен з цих механізмів дає два можливі показники, які можуть бути випробувані.

Виміряне вихідне (вхідне) затримування має бути менше або дорівнювати 40 % від загального часу передавання, визначеного для відповідного типу повідомлень згідно з ІЕС 61850-5, 13.7.

Примітка 1. Значення затримки в обсязі 40 % на кожному кінці з’єднання залишає більше 20 % на затримування часу передавання в мережі. Цей максимальний час застосовний, головним чином, до типів повідомлень 1 (швидкі повідомлення) і 4 (повідомлення первинних даних); ці повідомлення використовують механізми пріоритетів мережевих складників, визначених в ІЕС 61850-8-1 та ІЕС 61850-9-2. Повідомлення типу 2 можна віднести до високо пріоритетних.

Примітка 2. Значення повного часу передавання не наведено з логічних міркувань.

Примітка 3. Випробовування можуть потребувати базового генератора навантаження. Визначання базового навантаження не є предметом розгляду цього стандарту. Використовування пріоритетів згідно з ІЕС 61850-8-1 та ІЕС 61850-9-2 зменшує моде­лювання базового навантаження обміну інформацією, критичною до часу передавання, наприклад GOOSE, GSSE, SV, звітність та команди керування.

Наступні вимірювання інтервалу часу мають бути виконані між зміною фізичного входу (або повідомлення) і появою повідомлення у вихідному середовищі (середовища для записування й зберігання вихідних даних) (або фізичному виході):

• вихідне затримування часу GOOSE;

• вихідне затримування часу GSSE;

• вихідне затримування часу дискретних значень;

• вихідне затримування часу звіту;

• вихідне затримування часу керування.

Випробовувальна система (див. рисунок 4) має виміряти вихідне затримування часу за допомогою генерування послідовності фізичних вхідних тригерів для ІЕП та вимірювання часу затримування до відповідного повідомлення, згенерованого ІЕП. Середній час затримування і стандартний відхил має обчислюватися протягом відповідей на 1000 вхідних тригерів. Постачальник має визначити й задокументувати кількість затримок часу, спричиненого обчисленим часом обробляння вихідних даних.

Рисунок 4 — Випробовування робочих характеристик (принцип чорної скриньки)

Результати випробування має бути задокументовано, мають бути виміряні значення кожного затримування та обчислено два відповідних значення. Виміряні значення має бути усереднено і стандартний відхил затримування часу обчислюють як результат 1 000 випробовування.

Ціллю цього випробовування є перевіряння здатності ІЕП обмінюватися інформацією з відмітками часу про подію вимірювання. Точна відмітка часу ґрунтується на кількох окремих функціях, зокрема

точне перетворювання прийнятого сигналу, точне синхронізування годинника ІЕП з отриманим сигналом, своєчасне виявлення ІЕП зміни стану і точне використовування значень годинника ІЕП у даних із відміткою часу.

Синхронізування за часом використовують для синхронізування значень годинника ІЕП, коли ІЕП немає доступу до прямого зовнішнього джерела часу. У процесі синхронізування через LAN підстанції, один ІЕП Із точним джерелом часу виступає як задавая часу. Другий ІЕП того самого типу може бути визначено як резервний задавач часу. Джерело часу ІЕП задавача часу, як правило, забезпечено зовнішнім джерелом.

Метрики точності часу, визначені у цьому підрозділі, подають вимірювання точності відміток часу для ІЕП, коли забезпечено зовнішнє джерело або коли ІЕП спирається на механізм синхронізування за часом із задавачем часу відповідно.

Примітка. Це випробовування має важливе значення у зв'язку з характером мережевих ІЕП, використовуваних під час розробляння системи приладів, що мають можливість взаємодії й працюють скоординовано. Ці та інші вимірювання робочих характеристик приладів є важливою інформацією для прогнозованої продуктивності, функційності й надійності конструкцій, вико­наних за допомогою мережевих ІЕП. Жодних визначених випробовувань продуктивності не треба проводити, однак перевіряння та публікування фактичних робочих характеристик мають бути подібними. Використовуючи ці опубліковані робочі характеристики, системні інтегратори можуть прогнозувати робочі характеристики взаємопов'язаних ІЕП і робочі характеристики системи. Крім того, системні інтегратори можуть визначити відповідні прилади для визначених варіантів використовування. Робочі характери­стики будуть виконані на випробовуваному приладі, під'єднаному до мережі, зі заздалегідь визначеними конфігурацією і потоком даних. Зрозуміло, якщо потік даних у мережі змінюється, робочі характеристики системи можуть змінитися. Також зрозуміло, якщо обчислюване навантаження на прилад змінюється, робочі характеристики приладу також можуть змінитися.

Випробовування на синхронізування за часом потребують випробовувальної системи (див. рисунок 5), що складається з генератора зміни даних і задавача часу, кожний з’єднаний із загальним зовнішнім джерелом часу (наприклад радіо або супутниковий годинник). Функція генератора зміни даних викликає фізичні події в межах ІЕП з точним записом часу для кожної події. Функція аналізатора системи випробовувань отримує відмітку часу кожної події від ІЕП і порівнює його із записаним часом генерування події.

Джерело
часу

Час

Еталон часу

Протокол ^синхронізації часу

Генератор

Зміни фізичного
виходу

ІЕП

Записи ''.випробувань

Отримання величини

Час

Проведення
аналізу

ІЕС 602/05

Рисунок 5 — Схема випробовувань на синхронізування
за часом та на точність

Час від зовнішнього джерела

Перше вимірювання точності виконано з ІЕП, що отримує час безпосередньо від того самого зовнішнього джерела, яке використовується у випробовувальній системі (1). Після того, як завершено синхронізування за часом, послідовність 1 000 змінюваних подій має бути згенеровано і середнє та стандартне значення відхилу від середнього значення обчислюють за різницею між часом подій та отриманими відмітками часу.

Час затримування протоколу синхронізування за часом

Друге вимірювання точності (2) виконують з ІЕП, що використовує протокол синхронізування за часом з функцією задавача часу у випробовувальній системі. Після того, як завершено синхронізування за часом, послідовність 1 000 змінюваних подій має бути згенеровано і середнє та стандартне значення відхилу від середнього значення обчислюють за різницею між часом подій та отриманими відмітками часу. Генерування послідовності подій має бути узгоджено з протоколом синхронізування за часом. Послідовність подій має починатися лише після того, як ІЕП зробив запит на синхронізування з функцією задавача часу. Якщо запит на синхронізування зроблено під час послідовності подій, то така послідовність переривається доти, доки обмін протоколу синхронізування не завершиться.

Точність синхронізування за часом має бути випробовувана відносно UTC (відповідно з при­в’язкою за часом, використовуваним випробовувальним генератором). Має бути випробувано клас точності ІЕП (згідно з ІЕС 61850-5), на який вони розраховані.

Примітка 1. Тремтіння, викликане мережевими складниками, наприклад комутатором, вважають незначним.

Виробники мережевих складників, таких як комутатори, мають визначити і задокументувати значення затримки часу, пов’язаної з обчислюванням часу обробляння для всіх пріоритетів, що підтримуються мережевими складниками.

Виробники ІЕП мають визначити і задокументувати зсув часу між внутрішнім годинником ІЕП. Примітка 2. Зсув не залежить від синхронізування за часом.

Значення точності та допустимої похибки задокументовано в розділі 13 ІЕС 61850-5. Ці цифри можуть бути зіставлені тільки у разі, якщо і синхронізування за часом, і механізм тегування в рамках ІЕП підтримують ці вимоги. Годинник ІЕП має бути повірено на вищий клас точності для синхронізування з джерелом.

7. ДОДАТКОВІ ВИПРОБОВУВАННЯ

Вимоги щодо забезпечування якості, що зазначені в розділі 7 ІЕС 61850-4, охоплюють кілька випробовувань, які не є предметом розгляду цього стандарту. Ґрунтовнішу інформацію про випробовування, пов’язані з системою, типові випробовування, загальні випробовування, виробничі приймально-здавальні випробовування та приймально-здавальні випробовування на місці встановлення, мають бути визначені в специфікаціях, відмінних від цього стандарту.

ДОДАТОК А
(довідковий)

ПРИКЛАД ФОРМИ МЕТОДИКИ
ВИПРОБОВУВАННЯ

А.1 Приклад 1