A digitális alállomás számos fontos problémát megoldott. A folyamatbusz architektúrák csökkentették a rézvezetékeket. Az IEC 61850 javította az interoperabilitást. Az egységek egyesítése közelebb hozta a terepi adatokat ahhoz a ponthoz, ahol döntéseket hoznak.
Ennek ellenére sok segédprogram még mindig tucatnyi védelmi és vezérlőeszközt kezel az alállomáson. Ezen eszközök mindegyikének életciklusa van. Meg kell tervezni, konfigurálni, tesztelni, dokumentálni, javítani, ellenőrizni és végül ki kell cserélni. Ahogy az alállomások bővülnek, a kezelésükhöz szükséges erőfeszítés közvetlenül mellettük bővül.
A legtöbb közmű nem radikálisan más védelmi filozófiát keres. Egyszerűbb módszert keresnek a már megbízott infrastruktúra méretezésére. A virtualizált védelem új megoldást kínál erre a kihívásra. A védelmi funkciók dedikált eszközökön történő tárolása helyett ezek a funkciók szoftverként futnak központosított számítástechnikai platformokon. A védelmi elvek változatlanok maradnak. A szabványok változatlanok maradnak. A funkciók telepítésének és karbantartásának módja változik.
Hogyan néz ki a virtualizáció a területen
Képzelje el, hogy egy közmű bővíti a húsz évvel ezelőtt épített alállomást.
Hagyományos megközelítés szerint a további védelmi funkciók gyakran további hardvert, további vezetékeket és további infrastruktúrát jelentenek azok támogatására. Minden új eszköz növeli a költségeket az üzembe helyezés során, és újabb eszközt hoz létre, amelyet a következő húsz vagy harminc évben fenn kell tartani.
Egy virtualizált architektúrában ennek a bővítésnek nagy része szoftverrel történik, nem pedig kiegészítő fizikai infrastruktúrával. Ez nem szünteti meg a mérnöki munkát. A mérnököknek továbbra is konfigurálniuk, validálniuk és tesztelniük kell a rendszert, ehelyett a képesség hozzáadása kevésbé függ a fizikai berendezések hozzáadásától.
A megkülönböztetés finomnak tűnhet, de megváltoztatja a modernizációs projektek megközelítését. Idővel a beszélgetés eltér a „Milyen új hardverre van szükségünk?” és arra irányul: „Hogyan akarjuk, hogy a rendszer működjön?”
A valódi megtakarítás a relépanelen kívül van
Kevesebb relé hajlamos felhívni a figyelmet a segédprogramoktól, de ezek csak egy része a történetnek. A nagyobb hatás abból adódik, hogy csökkentjük mindazt, ami körülveszi ezeket a reléket: az őket elhelyező paneleket, az őket összekötő kábeleket, az általuk elfoglalt fizikai teret és a támogatásukhoz szükséges életciklus-erőfeszítéseket.
Egy további relé nem számít sokat, de közülük ötven általában igen.
A Siemens előzetes virtualizált védelmi projektjeinek bizonyítékai ezt a szélesebb hatást tükrözik. A SIPROTEC V, a Siemens virtuális védelmi rendszerével kapcsolatos tipikus projektszámítások akár 80% -os rézkábel-költségmegtakarítást mutatnak, akár 45% -os csökkentést mutatnak a védelmi és vezérlési épületek lábnyomának, akár 25% -os panelköltségmegtakarítást és akár 20% -os életciklus-költségmegtakarítást mutatnak. Ezenkívül a projekt végrehajtása akár hat hónappal is felgyorsítható.
Ezek a számok azért fontosak, mert feltárják, mit próbálnak valójában elérni a közművek: nagyobb kapacitást az üzemi terhek arányos növekedése nélkül.
A modernizáció nem igényel tiszta palát
A virtualizáció talán legpraktikusabb aspektusa az, hogy elfogadható anélkül, hogy elszakítaná a már működő infrastruktúrát. Egyes közművek továbbra is hagyományos alállomásokat működtetnek, amelyek kiterjedt vezetékes architektúrák köré épültek. Mások már jelentős beruházásokat fektettek a digitális alállomásokba és a technológiai buszok kommunikációjába. A Greenfield projektek teljesen más döntésekkel néznek szembe. A virtualizáció minden egyes környezetbe illeszkedik, lehetővé téve az alállomás architektúrájának fokozatos fejlődését.
A rip-and-replace helyett a segédprogramok fokozatosan vezethetnek be virtualizált védelmet a meglévő infrastruktúra mellett. Könnyedén validálhatják a teljesítményt a szélesebb körű telepítés előtt, és olyan ütemben korszerűsíthetnek, amely megfelel egyedi működési követelményeiknek. A meglévő beruházások inkább a megoldás részei maradhatnak, mintsem akadályokká válhatnak.
Ez lehet a virtualizáció egyik legnagyobb erőssége.
A közüzemi infrastruktúra évtizedek alatt fejlődik. A sikeres technológiák ritkán igénylik a meglévő eszközök azonnali cseréjét. Általában ők működnek együtt a kialakult rendszerekkel, mielőtt fokozatosan megváltoztatnák e rendszerek felépítésének módját.
A több szoftver nem jelent kevesebb mérnöki munkát
A mérnökök gyakran szkeptikusak, amikor a virtualizáció belép a vitába, és jó okokból. A védelmi rendszerek biztosítják a kritikus infrastruktúrát. A segédprogramok továbbra is determinisztikus teljesítményt, szigorú tesztelést és erős kiberbiztonsági ellenőrzéseket igényelnek. Az elvárások nem válnak kevésbé igényesek, mert a szoftver nagyobb szerepet játszik. Ha bármi, az elvárások magasabbak lesznek.
Ami megváltozik, hogyan kezeljük ezeket a követelményeket.
A modern virtualizált platformok olyan funkciókat centralizálnak, mint a frissítések, a konfigurációkezelés, a biztonsági mentés és a helyreállítás, a felügyelet és a hozzáférés-vezérlés. A Cybersecurity az architektúra részévé válik ahelyett, hogy egyszerre egy eszközzel foglalkoznának.
Ugyanilyen fontos, hogy sok virtualizált védelmi platform lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy továbbra is használjanak ismerős munkafolyamatokat és eszközöket, ahelyett, hogy teljesen új munkamódszert kényszerítsenek. A technológia elfogadása általában sokkal gyorsabban halad, ha az embereknek nem kell elhagyniuk mindazt, amit már tudnak.
Mi következik
A virtualizáció hosszú távú jelentősége nem az, hogy csökkenti a hardvert. Ez az, hogy nagyobb szabadságot ad a segédprogramoknak a rendszereik fejlesztésében. Miután a védelmi és vezérlőfunkciók elkülönültek a dedikált hardvertől, a segédprogramok nagyobb rugalmasságot nyernek a telepítés, tesztelés, karbantartás és bővítés terén. Könnyebbé válik az olyan új alkalmazások bevezetése is, amelyeket nehéz lett volna támogatni a nagymértékben elosztott architektúrákban.
Ez az egyik oka annak, hogy a virtualizált védelemről szóló viták egyre inkább átfedik egymást az automatizálásról, a fejlett elemzésről és a mesterséges intelligenciáról szóló A szoftver által definiált architektúrák lehetőséget teremtenek arra, hogy az új képességeket közelebb helyezzék az operatív döntések meghozatalához, beleértve a fejlett mesterséges intelligencia elemzések integrálását is. Azok az eszközök, amelyeket a növekvő energiaigény kezelésére használunk, továbbra is fejlődni fognak, de végső soron a mögöttes kihívások nem fognak.
A közműveknek egyszerre kell bővíteniük, modernizálniuk és dekarbonizálniuk kell. Ennek sikeres megvalósításához többre lesz szükség, mint infrastruktúra hozzáadására. Meg kell találni a módszereket annak egyszerűsítésére. A virtualizált védelem egy utat kínál e cél felé: bővíti a képességet, miközben csökkenti a támogatáshoz szükséges összetettséget.
