Pourquoi il est important d'être prêt pour la numérisation tout en continuant à soutenir les technologies existantes ?

La numérisation des postes électriques n'est pas un objectif lointain, c'est une nécessité actuelle pour les opérateurs de services publics qui souhaitent améliorer la fiabilité, la sécurité et la réactivité en temps réel. Avec l'adoption croissante de la norme IEC 61850 et la généralisation des architectures Ethernet redondantes telles que PRP/HSR, les systèmes doivent être prêts pour l'avenir sans sacrifier la compatibilité avec les infrastructures existantes.

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Brève histoire des normes de synchronisation du temps dans le secteur de l'énergie

La synchronisation temporelle a toujours été importante dans le secteur de l'énergie, car elle permet de coordonner la protection, l'automatisation et le contrôle. Les anciennes implémentations reposaient sur un câblage de synchronisation dédié, tel que les signaux IRIG B ou PPS, qui offraient une précision suffisante pour les systèmes analogiques et les premiers relais numériques. En outre, le protocole NTP était utilisé pour la synchronisation des composants du réseau. Cependant, l'intégration croissante des dispositifs électroniques intelligents (IED), les exigences accrues en matière de précision et l'avènement du réseau intelligent ont fait naître le besoin de solutions plus robustes, plus précises et plus évolutives.

La norme IEC 61850, publiée pour la première fois en 2003, a apporté un changement révolutionnaire en introduisant un protocole de communication normalisé pour les systèmes d'automatisation des postes électriques. Son amélioration avec la norme CEI 61850-9-3 en 2016 a introduit le profil d'utilité énergétique PTP, qui prend en charge la synchronisation temporelle sub-microseconde à l'aide des réseaux Ethernet. Ainsi, l'attention s'est déplacée des signaux de synchronisation externes vers la distribution de l'heure basée sur Ethernet, un élément clé des sous-stations numériques.

Les avantages de l'adoption de nouvelles normes - et les risques d'un retard

L'adoption de la norme IEC 61850 et de technologies modernes telles que le Precision Time Protocol (PTP) avec redondance PRP/HSR offre aux services publics une série d'avantages significatifs. En permettant une précision de synchronisation supérieure à 100 nanosecondes, le PTP améliore considérablement la précision de la synchronisation, un facteur essentiel pour la protection, l'automatisation et le contrôle des sous-stations numériques.

En outre, PRP et HSR garantissent la redondance et la résilience en permettant un basculement transparent en cas de problème sur le réseau, améliorant ainsi la disponibilité globale du système. Ces technologies sont également très évolutives, ce qui facilite le déploiement et la gestion de la synchronisation temporelle dans des architectures de sous-stations vastes et complexes en utilisant une infrastructure Ethernet standard.

Toutefois, le fait de retarder l'adoption de ces normes peut entraîner des risques importants. Les services publics peuvent être confrontés à des capacités de diagnostic limitées et à des problèmes d'interopérabilité permanents lorsqu'ils intègrent de nouveaux composants à des systèmes obsolètes. L'incompatibilité avec les futures mises à jour peut créer des obstacles à l'intégration à long terme, tandis que la dépendance continue à l'égard de protocoles obsolètes accroît les vulnérabilités en matière de cybersécurité. En outre, les solutions manuelles et les systèmes fragmentés entraînent souvent des inefficacités opérationnelles et des risques accrus de temps d'arrêt, qui coûtent du temps et des ressources.

La numérisation dans les postes électriques : Ce que l'industrie doit faire pour réussir

Malgré les avantages évidents, la transition vers les postes numériques s'accompagne de son lot de défis. De nombreuses sous-stations fonctionnent encore avec un mélange d'infrastructures, où les anciens équipements ne peuvent pas s'interfacer avec les protocoles modernes. Il est donc nécessaire de trouver des solutions capables de prendre en charge simultanément les anciennes et les nouvelles technologies.

En outre, les services publics doivent s'assurer que les systèmes de synchronisation temporelle permettent une migration transparente, minimisant ainsi le risque de temps d'arrêt ou d'interruption des opérations. Le long cycle de vie des actifs installés - souvent supérieur à 15 ans - signifie que toute nouvelle solution doit être compatible et pérenne à long terme. En outre, la conformité aux normes de cybersécurité en constante évolution, telles que la norme IEC 62443, est essentielle pour protéger les infrastructures critiques.

Pour relever efficacement ces défis, les solutions de synchronisation hybrides éliminent le besoin de compromis et comblent le fossé entre les anciens protocoles et les protocoles modernes. Ces solutions doivent également fournir des sources de temps redondantes et sécurisées pour améliorer la fiabilité du système et inclure des fonctions de diagnostic et de sondage intégrées pour contrôler en permanence la qualité de la synchronisation.

Comment le DTS 4163.grandmaster comble le fossé

Le DTS 4163.grandmaster est conçu précisément pour cette ère hybride. En tant que grand maître PTP conforme au PRTC et prenant en charge le PRP et le HSR, il offre une précision inférieure à 100ns sur Ethernet et une compatibilité totale avec les profils IEC 61850-9-3 et C37.238. En même temps, il offre :

  • Sorties héritées: IRIG-B (DCLS et AM), PPS, 10 MHz, DCF et télégrammes série.
  • Options d'entrée flexibles: GNSS, client PTP et sources basées sur la fréquence.
  • Adaptation du facteur de forme: Options de rack et de rail DIN pour des besoins d'installation variés

Cette combinaison permet au DTS 4163.grandmaster de fonctionner comme un point d'ancrage fiable pour les infrastructures modernes et anciennes, permettant une transformation numérique progressive et non perturbatrice.

La numérisation redéfinit le paradigme opérationnel des sous-stations et des compagnies d'électricité. Bien que la transition apporte des avantages indéniables, elle doit être abordée avec précaution. La prise en charge des systèmes existants lors du passage à la norme IEC 61850 et à la distribution de l'heure basée sur Ethernet n'est pas seulement pratique, elle est essentielle. Le DTS 4163.grandmaster est une solution à l'épreuve du temps qui permet aux services publics d'adopter la numérisation sans renoncer à la fiabilité, à la précision ou aux investissements existants.

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