La gestion des réseaux électriques HTA des usines du SIAAP avec la CEI 61850

Transcription

1 La gestion des réseaux électriques HTA des usines du SIAAP avec la CEI Owner Bruno ANDRE Olivier BOULY Schneider Electric SIAAP Date Journée thématique Club Automation du 20/03/2012 Schneider Electric - Infrastructuire 1

2 Les Projets SIAAP La CEI et ses applications 2

3 Un service public de l eau à l échelle régionale 3

4 Projets SIAAP Projet Achères Projet Colombes en cours Projet Valenton - Projet Grésillons en cours 4

5 SIAAP ACHERES Architecture multi anneaux Postes Opérateurs Client/Server redondants PC Maintenance Imprimante graphique réseau Switchs H352 Imprimante de consignation Réseau Inter-postes: Anneau optique redondant Ethernet IEC61850 TCP IP 100 MB/s Switchs H152 redondants Passerelle redondante Passerelle redondante MICOM C264 MICOM C264 Antenne et Horloge de synchronisation GPS x C264 x C264 Boucle de postes satellites Boucle de postes satellites 5

6 SIAAP Achères Reconfiguration de boucle Gestion des disjoncteurs BT Délestage HTA et BT Transfert de source auto (ATS) avec ATCC Gestion automatique TAG Gestion poste 225/20kV type «d» Consignation d états 6

7 SIAAP Achères réseau de supervision 7

8 SIAAP Achères Automatisme de transfert de sources Architecture système 8

9 SIAAP Achères : Exemple d une Boucle MT 9

10 Projet SIAAP Gresillon POSTE OPERATEUR CLIENT/SERVER PACIS OI POSTE OPERATEUR CLIENT PACIS OI PASSERELLE MODBUS OU OPC V2 VERS SCC PROCESS PL PRINCIPAL RECONFIGURATEUR DE BOUCLE RESEAU ETHERNET OPTIQUE ANNEAU IEC TGBT TGBT Protections de détection de défaut P122 POSTES HTA ET BT Protections de détection de défaut P122 POSTES HTA ET BT BOUCLE 1 Reconfiguration de boucle Gestion des disjoncteurs arrivées BT Délestage MT et BT BOUCLE 2 10

11 Projet SIAAP Colombes réalisation 2011 et commande d extension en 2011 Reconfiguration de boucle Gestion Groupes Délestage MT 11

12 Les projets SIAAP La CEI et ses applications Introduction L architecture fonctionnelle Les GOOSE pour les automatismes distribués La Cyber-securité et la CEI Conclusion 12

13 Le Standard CEI 61850? C est un standard international accepté par l ensemble des fabricants et utilisateurs du monde entier pour les réseaux électriques BT, MT et HT Plus de installations et s équipements en service dans le monde, Pour le contrôle, la supervision, la protection, la mesure et la gestion de la qualité des réseaux électriques, Adapté autant aux architectures Centralisées que Distribuées La CEIC offre est le seul standard qui propose des règles sémantiques et d ingénierie pour les applications électriques (configuration, cyber-sécurité, règles de nommages, interopérabilité) La CEI est la base fonctionnelle pour la réalisation des réseaux électriques intelligents intégrant la production, la consommation et l optimisation énergétique 13

14 La CEI : Une architecture fonctionnelle L architecture physique d un système est maintenant simple Tous les équipement sont connectés sur Ethernet Besoin de prendre en compte les contrainte de redondance Intégration de la cyber-sécurité ARCHITECTURE PHYSIQUE TCP + Paramétrage Transparent PROFIBUS IHM Client OPC IHM Serveur CEI (Client/ Server) MODBUS ARCHITECTURE LOGIQUE OPC Proxy SNTP GOOSE OPC CEI (Editeur/Souscripteur) MODBUS PROFIBUS L architecture logique (Flux de données) devient de plus en plus complexe Connections Client/Server dynamiques, des GOOSE, des données non CEI Gestion des modes dégradés (cas de défaillance locale) et des avalanches Intégration de la Cyber-sécurité Besoin d avoir une approche globale et structurée 14

15 CEI : Les GOOSEs Capacité d avoir des échanges de données directs entre équipements connecté sur le même réseau Ethernet Pas de notion de Maitre-Esclave Permet la réalisation de schéma d Automatisme rapide distribué (datation des données à la source) Emetteur GOOSE Equipement X Ethernet Récepteur GOOSE Equipement Y Récepteur GOOSE Equipement Z Les GOOSE CEI61850 sont définis pour être transmis en moins de 4ms Pas d acquittement à la réception Envoi nouveau statuts 5ms 16ms Editeur Temps transfert max. 4ms 4ms 4ms Souscripteur Pour augmenter la disponibilité et la sécurité, les messages GOOSE CEI61850 sont répétés tant que la condition d origine existe (multicast) 2s 4ms 15

16 Performances des GOOSE To [5-14 ms] Entrée logique procédé Filtrage [2 ms] + Datation Equipement X Logique [1-10 ms] Communication [2 ms] Equipement Z Sortie logique procédé Relayage [2-5 ms] Logique [1-10 ms] Communication [2 ms] To +14/35 ms [5-17 ms] Transmission réseau [4ms] Capacité de traiter les données datées à la source pour assurer la synchronisation des schémas d automatismes Diffusion Multicast pour Schémas d Automatisme répartis Communication [2 ms] Logique [1-10 ms] Equipement Y Relayage [2-5 ms] Sortie logique procédé [5-17 ms] To +14/35 ms 16

17 La Cyber Sécurité et la CEI61850 La Cyber-sécurité est intégrée dans le standard CEI ISA 99 IEC IEEE 1686 Le Serveur de Sécurité Gère les droits de chaque utilisateur Distribue les droits à chaque IED PMS Synchronise les informations entre sous-systèmes La communication Ethernet est sécurisée Passerelle de sécurité avec Anti-viris et Parefeu Surveillance des flux de données (GOOSE, Setting,..) Niveau DCS SCADA GTWs DCS Passerelle de sécurité Passerelle de sécurité GTWs Ethernet/CEI GTWs Serveur de sécurité Serveur de sécurité La sécurité est gérée par chaque IED Les utilisateurs sont enregistrés Les actions internes sont tracées La sécurité nécessite une approche globale du Système IEDs 17

18 Les principaux bénéfices de la CEI Réduction des couts aujourd hui et sécurisation des investissement de demain LIBRE CHOIX DES FOURNISSEURS Capacité de mixer les fournisseurs (HT/MT/BT, contrôle/supervision/protection/mesure/qualité ) Interopérabilité fonctionnelle certifiée La CEI EST GARANTIE DANS LE TEMPS Ethernet, une solution sure et pérenne Compatibilité ascendante garantie (Ed1 intégrée dans l Ed2) DES PROJETS MOINS CHERS ET PLUS FIABLES Suppression des câblages inter-équipements (GOOSE) Temps d intégration et de mise en service réduit (procédures standardisées) SECURITE ACCRUE ET MAINTENANCE SIMPLIFIE Intégration de la cyber-securité (NERC-CIP et ISA99) 18