العودة إلى الأعلى

شركة Transition Networks مملوكة بالكامل لشركة Lantronix، Inc.

Transition Networks

محطة فرعية لمرافق الطاقة

وصف السوق

تعتمد القدرة على توفير طاقة كهربائية موثوقة للاستخدام السكني والتجاري على بنية تحتية موسعة تتألف من مرافق توليد الطاقة وكابلات النقل والمحطات الفرعية والمحولات المحلية. هذه البنية التحتية مفيدة في نقل الطاقة من مرافق التوليد إلى المستهلك.

توليد الطاقة الكهربائية

منذ سنوات ، تم توليد الطاقة في منشآت كبيرة تستخدم العديد من تقنيات توليد الطاقة المختلفة. غالبًا ما كانت محطات توليد الطاقة تقع على طول الأنهار الرئيسية لتسخير قوة المياه المتدفقة لتدوير توربينات المياه لتوليد الكهرباء. في حالة عدم وجود الأنهار الرئيسية ، استخدمت محطات الطاقة الفحم أو الغاز الطبيعي لتوليد البخار لتدوير التوربينات البخارية لتوليد الكهرباء. أدى التقدم في التكنولوجيا النووية إلى إنشاء محطات طاقة تستخدم المواد النووية لتوليد البخار لتدوير التوربينات البخارية.

أحدثت التطورات الأخيرة في مصادر الطاقة المتجددة ذات التأثير الأقل على البيئة مجموعة متنوعة من مصادر إنتاج الطاقة بما في ذلك مزارع الرياح والمزارع الشمسية وحتى أنظمة الطاقة الشمسية السكنية. في حين أن هذا التنوع في مصادر توليد الطاقة يساعد في تقليل اعتمادنا على مرافق توليد الطاقة الكبيرة ، فقد أثر بشكل كبير على البنية التحتية لتوزيع الطاقة.

توزيع الطاقة الكهربائية

بينما اعتدنا على توفير الطاقة المستقرة 365 يومًا في السنة ، 24 ساعة في اليوم ، فإن التكنولوجيا المناسبة مطلوبة لتلبية هذا التوقع. مع كل مصادر توليد الطاقة المختلفة المتاحة اليوم ، أصبحت موازنة خطوط الطاقة تحديًا حقيقيًا. تحتاج مصادر توليد الطاقة إلى التنسيق بحيث يتم إنتاج طاقة كافية لتلبية الطلب ، ولكن لا يتم إنتاج فائض. توفر تقنيات توليد الطاقة الحديثة مثل الرياح والطاقة الشمسية كميات متغيرة من الطاقة بناءً على الظروف البيئية. على سبيل المثال ، يتم إنتاج الطاقة الوفيرة بواسطة مصادر الطاقة المتجددة في الأيام المشمسة أو العاصفة ، ولكن لا يتم إنتاج الكثير في الأيام الملبدة بالغيوم أو في الأيام الساكنة أو في الليل. يجب الآن تعديل الإخراج من مصادر توليد الطاقة التقليدية التي يمكن التنبؤ بها بناءً على الطاقة المولدة من مصادر الطاقة المتجددة.

بمجرد أن تكون الطاقة في نظام الطاقة ، "على الشبكة" ، يصبح التحدي هو نقلها من مصدر التوليد إلى المستهلك. ينتج عن توليد الطاقة طاقة جهد عالية جدًا يمكن نقلها عبر مسافات طويلة. تستخدم أبراج الطاقة الطويلة ذات الأسلاك العالية التوتر لهذا الغرض. نظرًا لأن هذه الكابلات تحمل قدرًا كبيرًا من الطاقة ، فمن المهم التحكم في مقدار الطاقة التي يحملها كل كابل لتجنب حدوث عطل في الكبل. تعد موازنة الطاقة عبر الكابلات المتعددة لتوزيع حمل الطاقة أمرًا ضروريًا.

محطات توليد الطاقة الكهربائية

محطات الطاقة الفرعية هي مرافق بين مصادر توليد الطاقة والمستهلك. تُستخدم المحطات الفرعية لتحويل الطاقة الكهربائية وموازنة توزيع الطاقة إلى مواقع متعددة. تقوم المحطات الفرعية بتحويل الطاقة من جهد النقل إلى الفولتية القابلة للاستخدام. تختلف الفولتية القابلة للاستخدام حسب التطبيق. تتطلب مسابك المعادن ، على سبيل المثال ، جهدًا كهربائيًا عاليًا لتشغيل أفران معالجة المعادن الكبيرة. تتطلب شركات التصنيع جهدًا معتدلًا لتشغيل معدات التصنيع. يتطلب المستهلكون السكنيون جهدًا منخفضًا نسبيًا. توفر المحطات الفرعية هذه التخفيضات في الجهد وتضاعف عدد خطوط الطاقة لتوفير توصيلات لأعداد هائلة من العملاء.

يتطلب بعض العملاء مستويات أعلى من استقرار الطاقة. بالنسبة لمقدمي الخدمات المهمين مثل المستشفيات ، فإن موثوقية الطاقة أمر بالغ الأهمية. في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يمكن للمحطات الفرعية التبديل إلى مصدر طاقة بديل لضمان استمرار المستشفى في تلقي الطاقة دون انقطاع. يتطلب ذلك التبديل المتزامن في عدة محطات فرعية ، لفصل مصدر طاقة واحد وتوصيل مصدر آخر.

تُستخدم محطات الطاقة الفرعية أيضًا لموازنة الطاقة المقدمة لشبكة الطاقة من مصادر توليد الطاقة المختلفة. عندما تكون مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح منتجة للغاية ، يتم تقليل التوليد من مصادر متغيرة مثل الطاقة المائية والفحم والنووية. يتضمن تحقيق ذلك التبديل المنسق في العديد من المحطات الفرعية بحيث يستمر المستهلكون في تلقي طاقة ثابتة غير منقطعة. لذلك ، يجب أن يكون الاتصال بين المحطات الفرعية فوريًا. يتم استخدام شبكات الاتصال من أنواع مختلفة لهذا الغرض ، مع اكتساب شبكات IP شعبية نظرًا لقدرتها على توفير مسارات اتصال زائدة عن الحاجة ، وسرعات اتصال عالية جدًا ، وتنبيهات وإشعارات ، ومستوى عالٍ من الأمان.

 

احتياجات السوق

تتطلب صناعة مرافق الطاقة معدات شبكات يمكن أن تعمل في بيئات قاسية ، وتوفر أحدث التقنيات ، وتوفر الموثوقية ، والإخطار بالأحداث ، والأمان الذي تتطلبه الصناعة. تم تطوير العديد من المعايير خصيصًا لصناعة مرافق الطاقة بما في ذلك IEC 61850 و IEEE 1613. توفر هذه المعايير إرشادات لبيئات تشغيل المعدات ومعايير الاتصال والأمن. طورت حكومة الولايات المتحدة أيضًا لوائح لتقديم إرشادات موحدة أكثر لتنفيذ شبكات المعدات والاتصالات في صناعة مرافق الطاقة. تم تصميم لوائح NERC / CIP هذه لزيادة قابلية التشغيل البيني والموثوقية والأمان للبنية التحتية للطاقة في الولايات المتحدة.

 

منتجات السوق

مع تغير الاحتياجات بسرعة ، تتجه شركات مرافق الطاقة نحو شبكات IP لتلبية احتياجات اتصالاتها. يوفر الجمع بين شبكات IP وتكنولوجيا الألياف الضوئية القدرة على توسيع شبكة الاتصالات ومراقبة المعدات بين المحطات الفرعية والمستهلكين. تزيد هذه القدرة من موثوقية شبكة الطاقة من خلال مراقبة المعدات وتوفير تحليل تنبؤي للأعطال.

يجب أن تكون المعدات قادرة على تحمل بيئة المحطات الفرعية القاسية ، بما في ذلك درجات الحرارة القصوى ، والمستويات العالية من التداخل الكهرومغناطيسي ، وتقلبات الطاقة ، وفي بعض الحالات الاهتزازات. تضمن القدرة على الاتصال باستخدام كابلات الألياف الضوئية مناعة ضد التداخل الكهرومغناطيسي وتوفر مسافات الاتصال المطلوبة لربط المحطات الفرعية وغيرها من المعدات الموجودة عن بعد.

تتطلب شركات المرافق معايير مثل IEEE 1588 (بروتوكول الوقت الدقيق) و IEC 62439 (بروتوكول تكرار الوسائط). يوفر PTP طابعًا زمنيًا دقيقًا للغاية للاتصالات لضمان التسلسل الدقيق للأحداث وتقارير دقيقة وتقييم الأحداث الماضية. أحد عناصر لوائح NERC / CIP هو القدرة على توفير سجلات دقيقة للأحداث. MRP هي تقنية قياسية تُستخدم لتوفير اتصالات شبكة مكررة بين المعدات الحرجة للمهمة. نظرًا لأن مرافق الطاقة تستخدم معدات من مجموعة متنوعة من البائعين ، فإن التكرار في الشبكة غير المسجلة الملكية أمر ضروري.

 

تطبيق المنتج

في حين أن كمية وأنواع المعدات قد تختلف من محطة فرعية إلى أخرى ، نفس الأساسي معدات الشبكات العناصر المطلوبة. قد تختلف بعض المعدات بناءً على معدات التحكم في الطاقة في المحطة الفرعية. قد تحتوي المعدات القديمة على اتصالات بيانات متسلسلة ، بينما من المحتمل أن يكون للمعدات الأحدث اتصال بالشبكة.

بالنسبة لمعدات الاتصال القائمة على التسلسل ، يتم عادةً اختيار خادم الجهاز التسلسلي. يتم توصيل خوادم الجهاز التسلسلي بجهاز التحكم في الطاقة باستخدام كبل تسلسلي. يمكن تكوين خوادم الجهاز التسلسلي لمطابقة بروتوكول الاتصال التسلسلي لجهاز التحكم في الطاقة. يمكن توصيل اتصال الشبكة على خادم الجهاز التسلسلي بمحول أو خادم. تفضل العديد من المرافق أن يكون اتصال الشبكة هذا اتصالاً من الألياف الضوئية حيث يمكن أن ينقطع الاتصال عن طريق التداخل الكهرومغناطيسي.

يعد الأمان لهذه الأجهزة أمرًا بالغ الأهمية أيضًا ، لذا يفضل استخدام خوادم الأجهزة التسلسلية ذات إمكانات التشفير. التشفير مطلوب في كل من الاتصال التسلسلي واتصالات الشبكة. بعض خوادم الأجهزة التسلسلية ، مثل سلسلة SDS لشبكات الانتقال، لديها أيضًا القدرة على الاتصال بأكثر من خادم واحد في وقت واحد ، مما يوفر التكرار في حالة حدوث عطل في الخادم. تُستخدم خوادم الجهاز التسلسلي لأتمتة معدات الطاقة القديمة ذات الواجهات التسلسلية. يتم تصميم أحدث المعدات بمنافذ شبكة تتيح الاتصال المباشر بالشبكة المحلية للاتصال.

بينما قد توجد بعض توصيلات الشبكة النحاسية ، فإن غالبية توصيلات الشبكة داخل المحطة الفرعية تستخدم كابلات الألياف الضوئية لتقليل تأثير التداخل الكهرومغناطيسي. حيث توجد مجموعات من التوصيلات النحاسية ، مفاتيح مقواة مع شهادات IEC 61850 لتجميع الاتصالات وتوفير وصلة ألياف بصرية للخوادم أو محولات الشبكة الرئيسية. تم تصميم الشبكات مع التكرار الذي يضمن اتصالًا موثوقًا به حتى عند حدوث أعطال في قطاعات الشبكة. مفاتيح التي تدعم بروتوكول IEC 62439 Media Redundancy و ITU-T G.8032 التكرار ، مثل INDURA شبكات الانتقال، نظرًا لأن تقنيات التكرار هذه تستند إلى معايير مدعومة من قبل بائعي المعدات المختلفين.

تستمر شبكات المحطات الفرعية في النمو من حيث الحجم والتعقيد. الأمن المادي هو أحد العوامل الرئيسية لهذا النمو. يتم توصيل جميع الكاميرات الأمنية ومعدات الكشف عن التسلل والتحكم في الوصول بالشبكة. تُستخدم المراقبة بالفيديو لمراقبة تشغيل المحطة الفرعية وتوفير المراقبة الأمنية. توفر معدات الكشف عن التطفل مزيدًا من الحماية عن طريق تنبيه أفراد الأمن عند حدوث وصول غير مصرح به. توفر معدات التحكم في الوصول المادي القدرة على مراقبة وتسجيل الوصول المصرح به ومحاولات الوصول غير المصرح بها. يعد الإبلاغ عن سجل لهذه الأحداث أحد عناصر لوائح NERC / CIP.

يجب توصيل كل هذه المعدات والبيانات التي توفرها بخوادم تسجيل البيانات داخل المحطة الفرعية والمحطات الفرعية الأخرى ومرافق التحكم. تستخدم مفاتيح التجميع المعتمدة من IEC 61850 لهذا الغرض. تحتوي هذه المحولات على ميزات إدارة تسمح بترتيب حركة مرور الشبكة حسب الأولوية بترتيب الأهمية. يمكن تقسيم الشبكة إلى عدة شبكات محلية ظاهرية (VLANs) لفصل حركة مرور الشبكة. يمكن إعطاء الأولوية لاتصالات الشبكة الهامة لمعدات التحكم في الطاقة لضمان حصولها على الأولوية القصوى لنقل الشبكة. يمكن إعطاء الأولوية لحركة المرور الأقل حساسية للوقت ، مثل تسجيل حدث ما ، لتوفير عرض النطاق الترددي للشبكة للمعلومات الهامة. يضمن استخدام IEE 1588 (بروتوكول الوقت الدقيق) أن تكون جميع اتصالات الشبكة مختومة بختم زمني دقيق بحيث يمكن تسلسل الاتصالات والأحداث وتسجيلها بشكل صحيح بغض النظر عن أولويتها. تحتوي المحولات المُدارة على ميزات الإدارة لتحسين شبكة المحطات الفرعية المحلية وميزات الأمان المطلوبة للاتصالات خارج محيط المحطة الفرعية.

لتأمين البنية التحتية للطاقة الكهربائية بشكل أفضل من أي نشاط ضار ، تدعو لوائح NERC / CIP إلى إرسال جميع اتصالات شبكة المحطات الفرعية الخارجية عبر جدار حماية ذي حالة. توفر أجهزة التوجيه من الطبقة الثالثة ، المدمجة بجدار ناري ، الوصول الآمن المطلوب. يوفر جهاز التوجيه / جدار الحماية فصلًا بين شبكة المحطة الفرعية المحلية والشبكات الخارجية الواسعة (WAN). هذا يضمن أن الوصول إلى المعدات داخل المحطة الفرعية يقتصر على الاتصال المصرح به من خلال جدار الحماية.

 

ملخص

تحتوي شركات مرافق الطاقة وشبكة الطاقة التي تشاركها على مجموعة معقدة من معدات التحكم في الطاقة والاتصالات. المنتجات المستخدمة في هذه التطبيقات هي معدات مهمة للغاية تحتاج إلى العمل بشكل موثوق في درجات حرارة ممتدة وتكون متسامحة مع الاهتزازات والتداخل الكهرومغناطيسي وتقلبات الطاقة. تعد اتصالات البيانات ضرورية للتشغيل الموثوق لشبكة الطاقة وتحتاج إلى الحماية عن طريق تقييد الوصول إلى الأفراد المصرح لهم فقط ، وتشفير البيانات الحساسة ، وتوفير مسارات اتصال شبكة زائدة عن الحاجة لضمان توصيل الاتصالات. تم توثيق هذه المتطلبات في معايير مثل لوائح IEC 61850 و NERC / CIP. سيضمن استخدام المعدات من البائعين الذين يدعمون هذه المعايير واللوائح سلامة وأمن شبكة الطاقة.

 

لقد استخدمت منتجات Transition Networks في عمليات تثبيت العملاء الخاصة بي لسنوات. لطالما وجدت منتجاتهم وخدمة العملاء والمبيعات والدعم الفني على أعلى مستوى. لن أفكر حتى في استخدام علامة تجارية أخرى.

مدير مشروع أول في مزود حلول تكنولوجيا المعلومات

يغلق

طلب اقتباس من التوزيع

تُباع منتجاتنا من خلال شبكتنا العالمية من الشركاء. اطلب عرض أسعار أدناه وسيقوم خبراء شبكتنا بتسهيل عملية عرض الأسعار لضمان حصولك على المنتجات والحلول التي تحتاجها مع الشريك المناسب لك.

بالنسبة للمشاريع الكبيرة التي يزيد حجمها عن $2،000 ، يمكننا تقديم أسعار مخفضة خاصة
اسم الموزع أو البائع الذي ترغب في معالجة عرض الأسعار الخاص بك. لمعرفة المزيد عن شركائنا في منطقتك ، شاهد موقعنا كيف تشتري الصفحة

تمت إضافة هذا المنتج بنجاح إلى عرض الأسعار الخاص بك.

انقر هنا لعرض الاقتباس الخاص بك.

تم إنشاء اقتباس الخاص بك بنجاح!

انقر هنا لعرض الاقتباس الخاص بك.

تحرير المنتجات - عدل التفاصيل

اقتباسك لا يحتوي على أي منتجات حتى الآن.

تحرير المنتجات - عدل التفاصيل

منتج كمية

اقتباسك لا يحتوي على أي منتجات حتى الآن.

تم تقديم طلب الاقتباس الخاص بك بنجاح.

ستتلقى رسالة تأكيد عبر البريد الإلكتروني قريبًا لتسهيل عملية عرض الأسعار. إذا كنت ترغب في حفظ عرض الأسعار المطلوب ، تسجيل الدخول أو إنشاء حساب.

خطأ

كان هناك خطأ في معالجة عرض الأسعار الخاص بك. يرجى تحديث الصفحة وحاول مرة أخرى.

طلب عرض أسعار ...
اسأل الخبراء