Ο ψηφιακός υποσταθμός έλυσε πολλά σημαντικά προβλήματα. Οι αρχιτεκτονικές διαύλων διεργασίας μείωσαν την καλωδίωση χαλκού. Το IEC 61850 βελτιώνει τη διαλειτουργικότητα. Η συγχώνευση μονάδων έφερε τα δεδομένα πεδίου πιο κοντά στο σημείο όπου λαμβάνονται οι αποφάσεις.
Ωστόσο, πολλές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας εξακολουθούν να διαχειρίζονται δεκάδες συσκευές προστασίας και ελέγχου που διαδίδονται σε έναν υποσταθμό. Κάθε μία από αυτές τις συσκευές έχει έναν κύκλο ζωής. Πρέπει να κατασκευαστεί, να διαμορφωθεί, να δοκιμαστεί, να τεκμηριωθεί, να επιδιορθωθεί, να παρακολουθείται και τελικά να αντικατασταθεί. Καθώς οι υποσταθμοί επεκτείνονται, η προσπάθεια που απαιτείται για τη διαχείρισή τους επεκτείνεται ακριβώς δίπλα τους.
Τα περισσότερα βοηθητικά προγράμματα δεν αναζητούν μια ριζικά διαφορετική φιλοσοφία προστασίας. Αναζητούν έναν απλούστερο τρόπο κλιμάκωσης της υποδομής που ήδη εμπιστεύονται. Η εικονική προστασία παρέχει μια νέα λύση σε αυτήν την πρόκληση. Αντί να φιλοξενούν λειτουργίες προστασίας σε αποκλειστικές συσκευές, αυτές οι λειτουργίες εκτελούνται ως λογισμικό σε κεντρικές υπολογιστικές πλατφόρμες. Οι αρχές προστασίας παραμένουν οι ίδιες. Τα πρότυπα παραμένουν τα ίδια. Αυτό που αλλάζει είναι ο τρόπος με τον οποίο αναπτύσσονται και διατηρούνται αυτές οι λειτουργίες.
Πώς μοιάζει η εικονικοποίηση στο πεδίο
Φανταστείτε μια εταιρεία κοινής ωφέλειας που επεκτείνει έναν υποσταθμό που χτίστηκε πριν από είκοσι χρόνια.
Σύμφωνα με μια συμβατική προσέγγιση, οι πρόσθετες λειτουργίες προστασίας συχνά σημαίνουν πρόσθετο υλικό, πρόσθετη καλωδίωση και πρόσθετη υποδομή για την υποστήριξή τους. Κάθε νέο περιουσιακό στοιχείο προσθέτει κόστος κατά τη θέση σε λειτουργία και δημιουργεί ένα άλλο περιουσιακό στοιχείο που πρέπει να διατηρηθεί τα επόμενα είκοσι ή τριάντα χρόνια.
Σε μια εικονική αρχιτεκτονική, μεγάλο μέρος αυτής της επέκτασης συμβαίνει με λογισμικό και όχι με πρόσθετη φυσική υποδομή. Αυτό δεν εξαλείφει τη μηχανική εργασία. Οι μηχανικοί πρέπει ακόμα να διαμορφώσουν, να επικυρώσουν και να δοκιμάσουν το σύστημα, αντίθετα η προσθήκη της δυνατότητας εξαρτάται λιγότερο από την προσθήκη φυσικού εξοπλισμού.
Η διάκριση μπορεί να φαίνεται λεπτή, αλλά αλλάζει τον τρόπο προσέγγισης των έργων εκσυγχρονισμού. Με την πάροδο του χρόνου, η συζήτηση μετατοπίζεται από το «Τι νέο υλικό χρειαζόμαστε;» και προς το «Πώς θέλουμε να λειτουργήσει το σύστημα;»
Η πραγματική εξοικονόμηση είναι εκτός του πίνακα ρελέ
Λιγότερα ρελέ τείνουν να τραβούν την προσοχή από τα βοηθητικά προγράμματα, αλλά είναι μόνο ένα μέρος της ιστορίας. Ο μεγαλύτερος αντίκτυπος προέρχεται από τη μείωση όλων όσων περιβάλλουν αυτά τα ρελέ: τα πάνελ που τα στεγάζουν, η καλωδίωση που τα συνδέει, ο φυσικός χώρος που καταλαμβάνουν και η προσπάθεια κύκλου ζωής που απαιτείται για την υποστήριξή τους.
Ένα επιπλέον ρελέ μπορεί να μην έχει μεγάλη σημασία, αλλά πενήντα από αυτά συνήθως το κάνουν.
Τα στοιχεία από τα προκαταρκτικά έργα εικονικής προστασίας της Siemens αντικατοπτρίζουν αυτόν τον ευρύτερο αντίκτυπο. Τυπικοί υπολογισμοί έργων που σχετίζονται με το SIPROTEC V, το εικονικό σύστημα προστασίας της Siemens, δείχνουν έως και 80% εξοικονόμηση κόστους καλωδίων χαλκού, έως 45% μείωση του αποτυπώματος προστασίας και ελέγχου κτιρίου, εξοικονόμηση κόστους πάνελ έως και 25% και εξοικονόμηση κόστους κύκλου ζωής έως και 20%. Επιπλέον, η εκτέλεση του έργου μπορεί επίσης να επιταχυνθεί έως και έξι μήνες.
Αυτοί οι αριθμοί είναι σημαντικοί επειδή αποκαλύπτουν τι πραγματικά προσπαθούν να επιτύχουν οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας: περισσότερη χωρητικότητα χωρίς αναλογική αύξηση του λειτουργικού φόρτου.
Ο εκσυγχρονισμός δεν απαιτεί καθαρή πλάκα
Ίσως η πιο πρακτική πτυχή της εικονικοποίησης είναι ότι μπορεί να υιοθετηθεί χωρίς να καταστραφεί η υποδομή που λειτουργεί ήδη. Ορισμένες επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας εξακολουθούν να λειτουργούν συμβατικούς υποσταθμούς χτισμένους γύρω από εκτεταμένες καλωδιωμένες αρχιτεκτονικές. Άλλοι έχουν ήδη επενδύσει σε μεγάλο βαθμό σε ψηφιακούς υποσταθμούς και επικοινωνίες διαύλων διεργασιών. Τα έργα Greenfield αντιμετωπίζουν εντελώς διαφορετικό σύνολο αποφάσεων. Η εικονικοποίηση μπορεί να χωρέσει σε καθένα από αυτά τα περιβάλλοντα επιτρέποντας μια σταδιακή εξέλιξη της αρχιτεκτονικής υποσταθμών.
Αντί της αντιγραφής και αντικατάστασης, τα βοηθητικά προγράμματα μπορούν να εισαγάγουν σταδιακά εικονική προστασία παράλληλα με την υπάρχουσα υποδομή. Μπορούν εύκολα να επικυρώσουν την απόδοση πριν από την ευρύτερη ανάπτυξη και να εκσυγχρονιστούν με ρυθμό που ευθυγραμμίζεται με τις μοναδικές επιχειρησιακές απαιτήσεις τους. Οι υφιστάμενες επενδύσεις μπορούν να παραμείνουν μέρος της λύσης και όχι να αποτελέσουν εμπόδια για αυτήν.
Αυτό μπορεί να είναι ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα της εικονικοποίησης.
Η υποδομή κοινής ωφέλειας εξελίσσεται εδώ και δεκαετίες. Οι τεχνολογίες που πετυχαίνουν σπάνια είναι αυτές που απαιτούν άμεση αντικατάσταση των υφιστάμενων περιουσιακών στοιχείων. Συνήθως είναι αυτά που λειτουργούν παράλληλα με τα καθιερωμένα συστήματα πριν αλλάξουν σταδιακά τον τρόπο κατασκευής αυτών των συστημάτων.
Περισσότερο λογισμικό δεν σημαίνει λιγότερη μηχανική
Οι μηχανικοί είναι συχνά δύσπιστοι όταν η εικονικοποίηση εισέρχεται στη συζήτηση και για καλούς λόγους. Τα συστήματα προστασίας προστατεύουν τις κρίσιμες υποδομές. Τα βοηθητικά προγράμματα εξακολουθούν να απαιτούν ντετερμινιστική απόδοση, αυστηρές δοκιμές και ισχυρούς ελέγχους ασφάλειας στον κυβερνοχώρο. Οι προσδοκίες δεν γίνονται λιγότερο απαιτητικές επειδή το λογισμικό παίζει μεγαλύτερο ρόλο. Αν μη τι άλλο, οι προσδοκίες γίνονται υψηλότερες.
Αυτό που αλλάζει είναι ο τρόπος διαχείρισης αυτών των απαιτήσεων.
Οι σύγχρονες εικονικές πλατφόρμες συγκεντρώνουν λειτουργίες όπως ενημερώσεις, διαχείριση διαμόρφωσης, δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας και αποκατάσταση, παρακολούθηση και έλεγχος πρόσβασης. Η ασφάλεια στον κυβερνοχώρο γίνεται μέρος της αρχιτεκτονικής αντί να αντιμετωπίζεται μία συσκευή κάθε φορά.
Εξίσου σημαντικό είναι ότι πολλές πλατφόρμες εικονικής προστασίας επιτρέπουν στους μηχανικούς να συνεχίσουν να χρησιμοποιούν οικείες ροές εργασίας και εργαλεία αντί να επιβάλλουν έναν εντελώς νέο τρόπο εργασίας. Η υιοθέτηση της τεχνολογίας τείνει να κινείται πολύ πιο γρήγορα όταν οι άνθρωποι δεν χρειάζεται να εγκαταλείψουν όλα όσα ήδη γνωρίζουν.
Τι έρχεται στη συνέχεια
Η μακροπρόθεσμη σημασία της εικονικοποίησης δεν είναι ότι μειώνει το υλικό. Είναι ότι δίνει στις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας περισσότερη ελευθερία στον τρόπο με τον οποίο εξελίσσουν τα συστήματά τους. Μόλις οι λειτουργίες προστασίας και ελέγχου αποσυνδεθούν από το ειδικό υλικό, τα βοηθητικά προγράμματα αποκτούν μεγαλύτερη ευελιξία στην ανάπτυξη, τη δοκιμή, τη συντήρηση και την επέκταση. Γίνεται επίσης ευκολότερο να εισαχθούν νέες εφαρμογές που θα ήταν δύσκολο να υποστηριχθούν σε αρχιτεκτονικές με υψηλή κατανομή.
Αυτός είναι ένας λόγος που οι συζητήσεις σχετικά με την εικονική προστασία αλληλεπικαλύπτονται όλο και περισσότερο με συνομιλίες σχετικά με την αυτοματοποίηση, τα προηγμένα αναλυτικά στοιχεία και την τεχνητή νοημοσύνη. Οι αρχιτεκτονικές που ορίζονται από λογισμικό δημιουργούν ευκαιρίες για την τοποθέτηση νέων δυνατοτήτων πιο κοντά στο σημείο λήψης επιχειρησιακών αποφάσεων, συμπεριλαμβανομένης της ενσωμάτωσης προηγμένων αναλύσεων AI. Τα εργαλεία που χρησιμοποιούμε για την αντιμετώπιση της αυξανόμενης ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας θα συνεχίσουν να εξελίσσονται, αλλά τελικά οι υποκείμενες προκλήσεις δεν θα εξελιχθούν.
Οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας πρέπει να επεκταθούν, να εκσυγχρονιστούν και να απανθρακωθούν ταυτόχρονα. Για να γίνει αυτό με επιτυχία θα απαιτηθεί κάτι περισσότερο από την προσθήκη υποδομής. Θα χρειαστεί να βρεθούν τρόποι απλοποίησης. Η εικονική προστασία προσφέρει μία διαδρομή προς αυτόν τον στόχο: επέκταση των δυνατοτήτων μειώνοντας παράλληλα την πολυπλοκότητα που απαιτείται για την υποστήριξή της.
