ГОСТ Р МЭК 61850-5—2011
1.2.1.2 Одновременность сообщений
В системах, основанных на конкуренции, например Ethernet, на производительность сильно влияет число
имеющих место конфликтов. При помощи моделирующей программы COMNET III была измерена производитель
ность коллективных и коммутируемых систем концентраторов 10 и 100 Мбит. Архитектура коллективной сети
Ethernet LAN включает в себя все 85 IED-устройств. сообщающихся друг с другом по одному совместному каналу.
Архитектура коммутируемого концентратора состоит из четырех коммутируемых концентраторов сети Ethernet.
IED-устройства распределяются в каждом концентраторе, к которому подключены от 20 до 22 IED-устройств.
Влияние SCADA-системы и фонового трафика передачи файлов на событийно-управляемые сообщения по сетям
LAN Ethernet былоизучено ранее. Этоизучение показало, что нагрузкаот фонового трафика, в5 раз превышающе го
нормальный трафик SCADA-системы плюс две большие передачи файлов (осциллографическая регистрация
аварийной записи), не имеет поддающегося измерению влияния на время доставки событийно-управляемых
сообщений. Поэтому моделирование COMNET III не содержит фонового трафика.
Для первых прогонов моделирующей программы было сделано допущение, что все 38 сообщений посту
пают в сеть LAN одновременно с разницей не более 1 мкс. Однако микропроцессорные IED-устройства реле
защиты работают в режиме выборки. Большинство современных проектов выполняют аналогово-цифровую
выборку A/D вдиапазонеот 1до 4 кГц (интервал выборки — от 0.25 до 1мс). Более того, если не считать устройств
измерения вектора, дискретные тактовые генераторы не синхронизированы между IED-устройства ми. Таким
образом, даже при совершенно одинаковых IED-устройствах очень низка вероятность того, что единичное
собы тие в энергосистеме гложет быть причиной отклика множества IED-устройств с генерацией многоадресных
сооб щений в интервале 100 мкс.
Поэтому были выполнены дополнительные прогоны моделирующей программы для определения влияния
разброса 38 сообщений по более широким временным окнам. При этих прогонах моделирующей программы
были использованы нормальные распределения 10. 100 и 1000 мкс (1 мс). Предполагалось, что каждое сообще
ние представляло собой минимальный пакет сети Ethernet длиной 256 байт. Результаты показаны в таблицах 1.9 и
1.10. В правой колонке приведена сумма средней задержки сообщений плюс переменная на уровне 3—sigma.
Т а б л и ц а 1.9— Задержка 38 многоадресных сообщений длиной 256 байт в сети с концентратором коллектив
ного доступа
Скорость в сети LAN
Мбиг/с
Стандартное отклонение
времени распределения
сообщений, икс
Средняя задержка
сообщений, мс
Максимальная задержка
сообщений
У ~
sigma, мс
10
1
6.36
21.93
10
10
6.34
21.34
10
100
6.03
20.73
10
1 000
4.07
16.43
100
1
1.10
3.76
100
10
0.64
2.53
100
100
0.61
2.56
100
1 000
0.05
0,29
Т а б л и ц а 1.10 — Задержка 38 сообщений в сети с коммутируемым концентратором
Скорость в сети
LAN,
Мбит/с
Стандартное отклонение
времени распределения
сообщений, мкс
Средняя задержка
сообщений, мс
Максимальная задержка
сообщений 3—sigma. мс
10
1
0.68
1.70
10
10
0.67
1.68
10
100
0,59
1,27
10
1 000
0.43
0.67
100
1
0,07
0,17
100
10
0.06
0.15
100
100
0.05
0.07
100
1 000
0.04
0.06
111