Trạm biến áp kỹ thuật số đã giải quyết được nhiều vấn đề quan trọng. Kiến trúc bus xử lý làm giảm hệ thống dây đồng. IEC 61850 cải thiện khả năng tương tác. Việc hợp nhất các đơn vị đưa dữ liệu thực địa đến gần hơn với điểm đưa ra quyết định.
Tuy nhiên, nhiều tiện ích vẫn thấy mình quản lý hàng chục thiết bị bảo vệ và điều khiển trải khắp trạm biến áp. Mỗi thiết bị này đều có một vòng đời. Nó phải được thiết kế, cấu hình, thử nghiệm, ghi lại, vá, giám sát và cuối cùng được thay thế. Khi các trạm biến áp mở rộng, lượng nỗ lực cần thiết để quản lý chúng sẽ mở rộng ngay bên cạnh chúng.
Hầu hết các tiện ích không tìm kiếm một triết lý bảo vệ hoàn toàn khác biệt. Họ đang tìm kiếm một cách đơn giản hơn để mở rộng cơ sở hạ tầng mà họ đã tin tưởng. Bảo vệ ảo hóa cung cấp một giải pháp mới cho thách thức đó. Thay vì lưu trữ các chức năng bảo vệ trên các thiết bị chuyên dụng, các chức năng đó chạy như phần mềm trên các nền tảng điện toán tập trung. Các nguyên tắc bảo vệ vẫn giữ nguyên. Các tiêu chuẩn vẫn giữ nguyên. Điều thay đổi là cách các chức năng đó được triển khai và duy trì.
Ảo hóa trông như thế nào trong lĩnh vực này
Hãy tưởng tượng một tiện ích mở rộng một trạm biến áp được xây dựng cách đây hai mươi năm.
Theo cách tiếp cận thông thường, các chức năng bảo vệ bổ sung thường có nghĩa là phần cứng bổ sung, hệ thống dây bổ sung và cơ sở hạ tầng bổ sung để hỗ trợ chúng. Mỗi tài sản mới tăng thêm chi phí trong quá trình vận hành và tạo ra một tài sản khác phải được duy trì trong hai mươi hoặc ba mươi năm tới.
Trong một kiến trúc ảo hóa, phần lớn việc mở rộng đó xảy ra với phần mềm thay vì cơ sở hạ tầng vật lý bổ sung. Điều đó không loại bỏ công việc kỹ thuật. Các kỹ sư vẫn cần cấu hình, xác thực và kiểm tra hệ thống, thay vào đó, việc thêm khả năng trở nên ít phụ thuộc vào việc thêm thiết bị vật lý.
Sự khác biệt có vẻ tinh tế, nhưng nó thay đổi cách tiếp cận các dự án hiện đại hóa. Theo thời gian, cuộc trò chuyện chuyển từ “Chúng ta cần phần cứng mới nào?” và hướng tới “Chúng ta muốn hệ thống hoạt động như thế nào?”
Tiết kiệm thực sự nằm ngoài bảng chuyển tiếp
Ít rơle có xu hướng thu hút sự chú ý từ các tiện ích, nhưng chúng chỉ là một phần của câu chuyện. Tác động lớn hơn đến từ việc giảm mọi thứ xung quanh các rơle đó: các tấm chứa chúng, dây cáp kết nối chúng, không gian vật lý mà chúng chiếm và nỗ lực vòng đời cần thiết để hỗ trợ chúng.
Một rơle bổ sung có thể không quan trọng nhiều, nhưng năm mươi trong số chúng thường làm được.
Bằng chứng từ các dự án bảo vệ ảo hóa sơ bộ của Siemens phản ánh tác động rộng lớn hơn đó. Các tính toán dự án điển hình liên quan đến SIPROTEC V, hệ thống bảo vệ ảo của Siemens, cho thấy tiết kiệm tới 80% chi phí cáp đồng, giảm tới 45% diện tích bảo vệ và kiểm soát tòa nhà, tiết kiệm tới 25% chi phí bảng điều khiển và tiết kiệm tới 20% chi phí vòng đời. Ngoài ra, việc thực hiện dự án cũng có thể được tăng tốc lên đến sáu tháng.
Những con số này rất quan trọng vì chúng tiết lộ những gì các tiện ích đang thực sự cố gắng đạt được: nhiều năng lực hơn mà không tăng tỷ lệ gánh nặng hoạt động.
Hiện đại hóa không đòi hỏi một phiến đá sạch
Có lẽ khía cạnh thực tế nhất của ảo hóa là nó có thể được áp dụng mà không làm hỏng cơ sở hạ tầng đã hoạt động. Một số tiện ích vẫn vận hành các trạm biến áp thông thường được xây dựng xung quanh các kiến trúc có dây cứng mở rộng. Những người khác đã đầu tư rất nhiều vào các trạm biến áp kỹ thuật số và truyền thông xe buýt xử lý. Các dự án Greenfield phải đối mặt với một loạt các quyết định hoàn toàn khác nhau. Ảo hóa có thể phù hợp với từng môi trường đó cho phép sự phát triển dần dần của kiến trúc trạm biến áp.
Thay vì rip-and-replace, các tiện ích có thể giới thiệu tính năng bảo vệ ảo hóa tăng dần cùng với cơ sở hạ tầng hiện có. Họ có thể dễ dàng xác nhận hiệu suất trước khi triển khai rộng hơn và hiện đại hóa với tốc độ phù hợp với các yêu cầu hoạt động duy nhất của họ. Các khoản đầu tư hiện tại có thể vẫn là một phần của giải pháp thay vì trở thành trở thành trở ngại cho nó.
Đây có thể là một trong những điểm mạnh lớn nhất của ảo hóa.
Cơ sở hạ tầng tiện ích phát triển qua nhiều thập kỷ. Các công nghệ thành công hiếm khi là những công nghệ yêu cầu thay thế ngay lập tức các tài sản hiện có. Chúng thường là những hệ thống hoạt động cùng với các hệ thống đã được thiết lập trước khi dần thay đổi cách các hệ thống đó được xây dựng.
Nhiều phần mềm hơn không có nghĩa là ít kỹ thuật hơn
Các kỹ sư thường hoài nghi khi ảo hóa bước vào cuộc thảo luận, và vì những lý do chính đáng. Hệ thống bảo vệ bảo vệ cơ sở hạ tầng quan trọng. Các tiện ích vẫn yêu cầu hiệu suất xác định, kiểm tra nghiêm ngặt và kiểm soát an ninh mạng mạnh mẽ. Những kỳ vọng không trở nên ít đòi hỏi hơn vì phần mềm đóng vai trò lớn hơn. Nếu có, kỳ vọng trở nên cao hơn.
Điều thay đổi là cách các yêu cầu đó được quản lý.
Các nền tảng ảo hóa hiện đại tập trung các chức năng như cập nhật, quản lý cấu hình, sao lưu và khôi phục, giám sát và kiểm soát truy cập. An ninh mạng trở thành một phần của kiến trúc thay vì được giải quyết một thiết bị tại một thời điểm.
Quan trọng không kém, nhiều nền tảng bảo vệ ảo hóa cho phép các kỹ sư tiếp tục sử dụng các quy trình công việc và công cụ quen thuộc thay vì áp dụng một cách làm việc hoàn toàn mới. Việc áp dụng công nghệ có xu hướng di chuyển nhanh hơn nhiều khi mọi người không phải từ bỏ mọi thứ họ đã biết.
Điều gì xảy ra tiếp theo
Tầm quan trọng lâu dài của ảo hóa không phải là nó làm giảm phần cứng. Đó là nó mang lại cho các tiện ích tự do hơn trong cách họ phát triển hệ thống của họ. Khi các chức năng bảo vệ và điều khiển được tách ra khỏi phần cứng chuyên dụng, các tiện ích sẽ có được sự linh hoạt cao hơn trong việc triển khai, thử nghiệm, bảo trì và mở rộng. Nó cũng trở nên dễ dàng hơn để giới thiệu các ứng dụng mới khó hỗ trợ trong các kiến trúc phân tán cao.
Đó là một lý do khiến các cuộc thảo luận về bảo vệ ảo hóa ngày càng trùng lặp với các cuộc trò chuyện về tự động hóa, phân tích nâng cao và trí tuệ nhân tạo. Các kiến trúc được xác định bằng phần mềm tạo cơ hội để đặt các khả năng mới gần hơn với nơi đưa ra quyết định hoạt động, bao gồm cả việc tích hợp các phân tích AI nâng cao. Các công cụ chúng tôi sử dụng để giải quyết nhu cầu điện năng ngày càng tăng sẽ tiếp tục phát triển, nhưng cuối cùng những thách thức cơ bản sẽ không.
Các tiện ích cần mở rộng, hiện đại hóa và khử cacbon đồng thời. Làm điều đó thành công sẽ đòi hỏi nhiều hơn là bổ sung cơ sở hạ tầng. Nó sẽ yêu cầu tìm cách để đơn giản hóa nó. Bảo vệ ảo hóa cung cấp một con đường hướng tới mục tiêu đó: mở rộng khả năng trong khi giảm độ phức tạp cần thiết để hỗ trợ nó.
