Точное время в энергетике

Работа оборудования предприятиях энергетической отрасли давно построена на принципе автоматизации. Фактически основную «работу» делает компьютер. Человек – управляет процессом и следит за корректностью этой работы, а также точностью отображаемых данных. Важных аспектов в работе оборудования на электроподстанциях, а также других аналогичных объектов много. Важно обеспечить безопасность, корректность работы и синхронизацию всех устройств. Не менее важно – правильно оценивать происходящие события. Все это невозможно без точной координации времени на всех устройствах. Что значит точное время? Рассмотрим в этой статье.

Зачем необходимо точное время?

Существуют определенные требования к системам передачи информации, которые определяют надежность, производительность и безопасность при работе оборудования. Они же обеспечивают корректное управление системами на объектах энергетики.



Основные решения связаны с введением стандарта IEC 61850, разработанного специально для подстанций. Стандарт позволяет синхронизировать работу оборудования в рамках одной подстанции или координировать работу нескольких подстанций. Это снижает риски сбоя при работе системы. При разработке этого стандарта учитывались требования к точности времени. Для обеспечения этого условия можно использовать разные протоколы. Один из самых популярных - PTP (Precision Time Protocol — протокол точного времени). Он позволяет обмениваться данными и синхронизировать время в Интернете. Для обеспечения его корректной работы необходимо обеспечить наличие надежного опорного генератора сигнала PRS. Это может быть спутниковая система навигации, например, ГЛОНАСС или GPS.

Как определили точное время? На основе синхронизации часов реального времени в узлах сети. Для этого брали за основу точность в субмикросекундах, которые используются для работы оборудования в небольших лабораторных системах, а также на крупных технологических площадках. Для работы протокола нужны незначительные ресурсы сети. Также стоит отдельно отметить вторую версию PTP, которая считается более улучшенной.



В целом, протокол PTP можно назвать распределительным. Он следит за тем, как часы реального времени координируются друг с другом в системе. Процесс синхронизации обеспечивается обменом сообщений. При этом здесь важно наличие ведущих и ведомых устройств. Вторые подстраиваются под первые. Сами устройства могут связываться друг с другом по каналам связи.

Окончательные функции и набор атрибутов PTP будет зависеть от более узкой области применения протокола.

Как выставить точное время?

Синхронизация времени между пользователями в одной сети выполняется с общим источником часов/минут/секунд, которые используются на промышленных устройствах. Обычно для получения точного времени для синхронизации нужно настроить механизм синхронизации на узле сервера. Окончательный алгоритм будет зависеть от используемого протокола, оборудования и программного обеспечения.

Есть также несколько методов синхронизации времени:

1. Односторонний. В этом случае ведущие часы передают данные о времени на ведомые часы. Последние получают информацию и применяют ее с учетом задержки данных во время передачи. Длину задержки можно просчитать заранее. При применении этого способа важно учитывать, что в системе могут появиться помехи или шум. Они окажут негативное влияние на время передачи данных от одних часов к другим. Также метод не предполагает учет дополнительных задержек.

2. Двухсторонний. Предполагает двухстороннюю связь. Способ актуален, если нужно определить задержку сведений в динамике. Часы Master (ведущие) и Slave (ведомые) должны обменяться сообщениями с метками времени. Далее уже рассчитывается задержка для учета точного времени на оборудовании.

Итоги

Процесс синхронизации времени очень важен для предприятий энергетического комплекса. Он обеспечивает точность измерения времени на электрических подстанциях и других объектах. Обеспечить точность можно при помощи правильной настройке протоколов времени. Подробнее о серверах точного времени можно узнать здесь - https://komset.ru/.