Digitálna rozvodňa vyriešila mnoho dôležitých problémov. Architektúry procesnej zbernice znížili medené vedenie. IEC 61850 zlepšila interoperabilitu. Zlúčenie jednotiek priblížilo terénne údaje k bodu, kde sa prijímajú rozhodnutia.
Napriek tomu sa mnohé nástroje stále nachádzajú v správe desiatok ochranných a kontrolných zariadení rozmiestnených po celej rozvodni. Každé z týchto zariadení má svoj životný cyklus. Musí byť navrhnutý, nakonfigurovaný, testovaný, zdokumentovaný, opravený, monitorovaný a nakoniec vymenený. Ako sa rozširujú rozvodne, množstvo úsilia potrebného na ich správu sa rozširuje hneď vedľa nich.
Väčšina nástrojov nehľadá radikálne odlišnú filozofiu ochrany. Hľadajú jednoduchší spôsob, ako rozšíriť infraštruktúru, ktorej už dôverujú. Virtualizovaná ochrana poskytuje nové riešenie tejto výzvy. Namiesto funkcií ochrany hostingu na vyhradených zariadeniach tieto funkcie fungujú ako softvér na centralizovaných výpočtových platformách. Zásady ochrany zostávajú rovnaké. Normy zostávajú rovnaké. Čo sa mení, je spôsob nasadenia a udržiavania týchto funkcií.
Ako vyzerá virtualizácia v teréne
Predstavte si, že spoločnosť rozširuje rozvodňu postavenú pred dvadsiatimi rokmi.
Pri konvenčnom prístupe dodatočné ochranné funkcie často znamenajú dodatočný hardvér, ďalšie zapojenie a ďalšiu infraštruktúru na ich podporu. Každé nové aktívum zvyšuje náklady počas uvedenia do prevádzky a vytvára ďalšie aktíva, ktoré sa musí udržiavať počas nasledujúcich dvadsiatich alebo tridsiatich rokov.
Vo virtualizovanej architektúre sa veľká časť tohto rozšírenia deje skôr so softvérom ako s dodatočnou fyzickou infraštruktúrou. To nevylučuje inžinierske práce. Inžinieri stále potrebujú systém nakonfigurovať, overiť a otestovať, namiesto toho je pridanie schopností menej závislé od pridania fyzického vybavenia.
Rozdiel sa môže zdať jemný, ale mení spôsob, akým sa pristupuje k modernizačným projektom. V priebehu času sa konverzácia posúva z „Aký nový hardvér potrebujeme?“ a smerom k „Ako chceme, aby systém fungoval?“
Skutočné úspory sú mimo panelu relé
Menej relé má tendenciu upútať pozornosť od verejných služieb, ale sú len jednou časťou príbehu. Väčší dopad pochádza zo zníženia všetkého, čo obklopuje tieto relé: panely, v ktorých sú umiestnené, kabeláž, ktorá ich spája, fyzický priestor, ktorý zaberajú, a úsilie v životnom cykle potrebné na ich podporu.
Jedno ďalšie relé nemusí veľmi záležať, ale päťdesiat z nich zvyčajne áno.
Dôkazy z predbežných projektov virtualizovanej ochrany spoločnosti Siemens odrážajú tento širší vplyv. Typické projektové výpočty spojené s SIPROTEC V, systémom virtuálnej ochrany spoločnosti Siemens, ukazujú až 80% úspory nákladov na medené káble, až 45% zníženie úrovne ochrany a kontroly budovy, až 25% úspory nákladov na panely a až 20% úspory nákladov na životný cyklus. Okrem toho môže byť realizácia projektu urýchlená až o šesť mesiacov.
Tieto čísla sú dôležité, pretože odhaľujú, čo sa verejné služby skutočne snažia dosiahnuť: väčšiu kapacitu bez proporcionálneho zvýšenia prevádzkovej záťaže.
Modernizácia nevyžaduje čistú bridlicu
Možno najpraktickejším aspektom virtualizácie je, že ju možno prijať bez toho, aby sa vytrhla infraštruktúra, ktorá už funguje. Niektoré inžinierske siete stále prevádzkujú konvenčné rozvodne postavené na rozsiahlych architektúrach s pevným káblom. Iní už výrazne investovali do digitálnych rozvodní a komunikácií procesných zberníc. Projekty Greenfield čelia úplne inému súboru rozhodnutí. Virtualizácia sa zmestí do každého z týchto prostredí, čo umožňuje postupný vývoj architektúry rozvodne.
Namiesto rip-and-replace môžu nástroje zavádzať virtualizovanú ochranu postupne spolu s existujúcou infraštruktúrou. Môžu ľahko overiť výkon pred širším nasadením a modernizovať sa tempom, ktoré zodpovedá ich jedinečným prevádzkovým požiadavkám. Existujúce investície môžu zostať súčasťou riešenia, a nie prekážkou.
To môže byť jedna z najväčších silných stránok virtualizácie.
Úžitková infraštruktúra sa vyvíja desaťročia. Technológie, ktoré uspejú, sú zriedka tie, ktoré vyžadujú okamžitú výmenu existujúcich aktív. Zvyčajne sú to tie, ktoré pracujú spolu so zavedenými systémami predtým, ako postupne menia spôsob budovania týchto systémov.
Viac softvéru neznamená menej inžinierstva
Inžinieri sú často skeptickí, keď virtualizácia vstupuje do diskusie, a to z dobrých dôvodov. Ochranné systémy chránia kritickú infraštruktúru Nástroje stále vyžadujú deterministický výkon, prísne testovanie a silné kontroly kybernetickej bezpečnosti. Očakávania nie sú menej náročné, pretože softvér hrá väčšiu úlohu. Ak vôbec, očakávania sa zvyšujú.
Čo sa mení, je spôsob, akým sa tieto požiadavky riadia.
Moderné virtualizované platformy centralizujú funkcie, ako sú aktualizácie, správa konfigurácie, zálohovanie a obnovenie, monitorovanie a kontrola prístupu. Cybersecurity sa stáva súčasťou architektúry namiesto toho, aby bola adresovaná jedno zariadenie naraz.
Rovnako dôležité je, že mnohé virtualizované ochranné platformy umožňujú inžinierom pokračovať v používaní známych pracovných postupov a nástrojov namiesto toho, aby vynútili úplne nový spôsob práce. Prijatie technológií má tendenciu sa pohybovať oveľa rýchlejšie, keď ľudia nemusia opustiť všetko, čo už vedia.
Čo príde ďalej
Dlhodobý význam virtualizácie nie je v tom, že znižuje hardvér. Je to tak, že poskytuje službám väčšiu slobodu v tom, ako vyvíjajú svoje systémy. Keď sú funkcie ochrany a riadenia oddelené od špecializovaného hardvéru, nástroje získajú väčšiu flexibilitu pri nasadení, testovaní, údržbe a rozširovaní. Je tiež jednoduchšie zaviesť nové aplikácie, ktoré by bolo ťažké podporovať vo vysoko distribuovaných architektúrach.
To je jeden z dôvodov, prečo sa diskusie o virtualizovanej ochrane stále viac prekrývajú s rozhovormi o automatizácii, pokročilej analýze a umelej inteligencii. Softvérovo definované architektúry vytvárajú príležitosti na umiestnenie nových schopností bližšie k miestu, kde sa prijímajú operačné rozhodnutia, vrátane integrácie pokročilej analýzy AI. Nástroje, ktoré používame na riešenie rastúceho dopytu po energii, sa budú naďalej vyvíjať, ale v konečnom dôsledku nie sú základné výzvy.
Verejné služby sa musia súčasne rozširovať, modernizovať a dekarbonizovať. Úspešne to bude vyžadovať viac ako pridanie infraštruktúry. Bude si to vyžadovať nájdenie spôsobov, ako to zjednodušiť. Virtualizovaná ochrana ponúka jednu cestu k tomuto cieľu: rozšíriť schopnosti a zároveň znížiť zložitosť potrebnú na jej podporu.
