Digitalna podpostaja je rešila številne pomembne težave. Arhitekture procesnih vodnikov so zmanjšale bakreno ožičenje. IEC 61850 je izboljšala interoperabilnost. Združevanje enot je podatke na terenu približalo točki, kjer se sprejemajo odločitve.
Kljub temu številni pripomočki še vedno upravljajo na desetine zaščitnih in nadzornih naprav, razporejenih po podpostaji. Vsaka od teh naprav ima življenjski cikel. Treba ga je konstruirati, konfigurirati, preizkusiti, dokumentirati, popraviti, nadzorovati in sčasoma zamenjati. Ko se podpostaje širijo, se količina truda, potrebnega za njihovo upravljanje, širi tik ob njih.
Večina javnih služb ne išče radikalno drugačne filozofije zaščite. Iščejo preprostejši način za razširitev infrastrukture, ki ji že zaupajo. Virtualizirana zaščita ponuja novo rešitev tega izziva. Namesto gostovanja zaščitnih funkcij na namenskih napravah te funkcije delujejo kot programska oprema na centraliziranih računalniških platformah. Načela zaščite ostajajo enaka. Standardi ostajajo enaki. Spremeni se način izvajanja in vzdrževanja teh funkcij.
Kako izgleda virtualizacija na terenu
Predstavljajte si, da podjetje širi podpostajo, zgrajeno pred dvajsetimi leti.
V skladu s konvencionalnim pristopom dodatne zaščitne funkcije pogosto pomenijo dodatno strojno opremo, dodatno ožičenje in dodatno infrastrukturo za njihovo podporo. Vsako novo sredstvo med zagonom poveča stroške in ustvari drugo sredstvo, ki ga je treba vzdrževati v naslednjih dvajsetih ali tridesetih letih.
V virtualizirani arhitekturi se velik del te širitve zgodi s programsko opremo in ne z dodatno fizično infrastrukturo. To ne odpravlja inženirskega dela. Inženirji morajo še vedno konfigurirati, potrditi in preizkusiti sistem, namesto tega pa dodajanje zmogljivosti postane manj odvisno od dodajanja fizične opreme.
Razlikovanje se morda zdi subtilno, vendar spremeni način pristopa k modernizacijskim projektom. Sčasoma se pogovor premakne iz »Kakšno novo strojno opremo potrebujemo?« in k temu »Kako želimo, da sistem deluje?«
Pravi prihranki so zunaj relejne plošče
Manj relejev ponavadi pritegne pozornost javnih služb, vendar so le en del zgodbe. Večji vpliv izhaja iz zmanjšanja vsega, kar obdaja te releje: plošč, v katerih so nameščeni, kablov, ki jih povezuje, fizičnega prostora, ki ga zasedajo, in napora življenjskega cikla, potrebnega za njihovo podporo.
Ena dodatna releja morda ni pomembna, vendar jih je običajno petdeset.
Dokazi iz Siemens predhodnih projektov virtualizirane zaščite odražajo ta širši vpliv. Tipični projektni izračuni, povezani s Siemensovim virtualnim zaščitnim sistemom SIPROTEC V, kažejo do 80% prihrankov stroškov bakrenih kablov, do 45% zmanjšanje odtisa zaščite in nadzora stavbe, do 25% prihranka stroškov plošče in do 20% prihranka stroškov življenjskega cikla. Poleg tega se lahko izvedba projekta pospeši tudi za kar šest mesecev.
Te številke so pomembne, ker razkrivajo, kaj gospodarske službe v resnici poskušajo doseči: več zmogljivosti brez sorazmernega povečanja obratovalne obremenitve.
Posodobitev ne zahteva čistega skrilavca
Morda je najbolj praktičen vidik virtualizacije ta, da jo je mogoče sprejeti, ne da bi raztrgali infrastrukturo, ki že deluje. Nekatere javne službe še vedno upravljajo običajne podpostaje, zgrajene na podlagi obsežnih žičnih arhitektur. Drugi so že veliko vlagali v digitalne podpostaje in komunikacije procesnih avtobusov. Projekti Greenfield se soočajo z drugačnim naborom odločitev. Virtualizacija se lahko prilega vsakemu od teh okolij, kar omogoča postopen razvoj arhitekture podpostaj.
Namesto rip-and-zamenjave lahko pripomočki ob obstoječi infrastrukturi postopno uvedejo virtualizirano zaščito. Zlahka potrdijo zmogljivost pred širšo uvedbo in se posodobijo s hitrostjo, ki je usklajena z njihovimi edinstvenimi operativnimi zahtevami. Obstoječe naložbe lahko ostanejo del rešitve in ne postanejo ovire zanjo.
To je morda ena največjih prednosti virtualizacije.
Komunalna infrastruktura se razvija skozi desetletja. Tehnologije, ki uspejo, so redko tiste, ki zahtevajo takojšnjo zamenjavo obstoječih sredstev. Običajno so tisti, ki delujejo skupaj z uveljavljenimi sistemi, preden postopoma spreminjajo način gradnje teh sistemov.
Več programske opreme ne pomeni manj inženiringa
Inženirji so pogosto skeptični, ko virtualizacija vstopi v razpravo, in to iz dobrih razlogov. Zaščitni sistemi varujejo kritično infrastrukturo. Pripomočki še vedno zahtevajo deterministično delovanje, strogo testiranje in močan nadzor kibernetske varnosti. Pričakovanja ne postanejo manj zahtevna, ker ima programska oprema večjo vlogo. Če sploh, se pričakovanja povečajo.
Kar se spreminja, je način upravljanja teh zahtev.
Sodobne virtualizirane platforme centralizirajo funkcije, kot so posodobitve, upravljanje konfiguracije, varnostno kopiranje in obnavljanje, spremljanje in nadzor dostopa. Cybersecurity postane del arhitekture, namesto da bi jo obravnavali eno napravo naenkrat.
Prav tako pomembno je, da številne virtualizirane zaščitne platforme omogočajo inženirjem, da nadaljujejo z uporabo znanih delovnih tokov in orodij, namesto da bi prisilili povsem nov način dela. Sprejetje tehnologije se ponavadi premika veliko hitreje, ko ljudem ni treba opustiti vsega, kar že vedo.
Kaj sledi
Dolgoročni pomen virtualizacije ni v tem, da zmanjšuje strojno opremo. Gre za to, da daje uporabnikom več svobode pri razvoju svojih sistemov. Ko so funkcije zaščite in nadzora ločene od namenske strojne opreme, pridobijo pripomočki večjo prilagodljivost pri uvajanju, testiranju, vzdrževanju in širitvi. Prav tako je lažje uvajati nove aplikacije, ki bi jih bilo težko podpirati v visoko porazdeljenih arhitekturah.
To je eden od razlogov, da se razprave o virtualizirani zaščiti vse bolj prekrivajo s pogovori o avtomatizaciji, napredni analitiki in umetni inteligenci. Programsko opredeljene arhitekture ustvarjajo priložnosti za postavitev novih zmogljivosti bližje mestu, kjer se sprejemajo operativne odločitve, vključno z integracijo napredne analitike umetne inteligence. Orodja, ki jih uporabljamo za reševanje naraščajočega povpraševanja po energiji, se bodo še naprej razvijala, vendar osnovni izzivi na koncu ne bodo.
Komunalne službe se morajo hkrati širiti, posodobiti in dekarbonizirati. Za uspešno izvedbo tega bo potrebno več kot le dodajanje infrastrukture. Zahtevalo bo iskanje načinov za poenostavitev. Virtualizirana zaščita ponuja eno pot do tega cilja: razširitev zmogljivosti in hkrati zmanjšanje zahtevnosti, potrebne za njeno podporo.
