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GTNET

La segunda generación de la tarjeta GTNET (Giga-Transceiver Network Communication Card) ó GTNETx2 proporciona un enlace de comunicación en tiempo real desde y hacia el simulador a través de Ethernet. Dependiendo de la aplicación se utilizan diferentes protocoles de comunicación con la GTNETx2. Los diferentes protocolos, que se describen a continuación, tienen la capacidad de comunicación TCP/UDP, acotan los flujos de salida de datos IEEE C37.118, mensajería binaria GSE IEC 61850, valores muestreados IEC 61850-9-2, comunicación DNP3, protocolos IEC 60870-5-104 y reproducción de archivos de gran tamaño almacenados en disco duro del PC.

A diferencia de otras tarjetas de E/S que se montan sobre raíles, la GTNETx2 se montado en el bastidor y reside dentro de la jaula de tarjetas de RTDS. Se alimenta desde el plano posterior, pero se comunica con el rack a a través del puerto óptico GT que está conectado a una tarjeta PB5.

Cada tarjeta GTNETx2 tiene dos módulos. Cada módulo tiene un puerto Ethernet, que puede estar equipado con una de las tres opciones de conexión: 100/1000 Copper, 100BASE-FX, o 1000BASE-SX.

Protocolos disponibles

 

Cada uno de los 2 módulos GTNETx2 puede tener 1 protocolo de red activo en un momento dado, lo que significa que cada tarjeta GTNETx2 puede operar un total de 2 protocolos de red simultáneamente. Esta es una mejora significativa sobre la tarjeta GTNET anterior, que podría trabajar únicamente con 1 protocolo en un instante dado.

Cuando se adquiere un firmware, la licencia es específica de un módulo en la tarjeta GTNETx2. El usuario puede instalar tantos protocolos de red actualmente disponibles como desee en los módulos de tarjetas GTNETx2. De todos los protocolos instalados en un módulo de tarjeta GTNETx2 dado, el usuario puede activar 1 en un momento dado.

Con la adquisición de cada tarjeta GTNETx2 se proporcionan 2 firmwares - el nuevo firmware Socket ("GTNET-SKT") , que se detalla a continuación, y un firmware adicional seleccionado por el usuario.

 

GTNET - SKT

El nuevo firmware Socket, que se incluye con cada tarjeta GTNETx2, se utiliza para interactuar con software externo y con el equipo físico en una conexión de red LAN o WAN utilizando sockets Transmission Control Protocol (TCP) o User Datagram Protocol (UDP).

La comunicación es bidireccional y asincrónica. GTNET-SKT es capaz de enviar hasta 300 puntos de datos por paquete, con cada punto definido más de 4 bytes. Los datos transmitidos pueden ser de tipo entero o de tipo coma flotante (IEEE 754).

 

GTNET - PMU

El ensayo de las Unidades de Medición Fasorial (dispositivos PMU) es necesario para cualquier aplicación PMU, ya sea un simple sistema de visualización y archivo o un conjunto más complejo de herramientas de operación en tiempo real. Los PMU están disponibles para prácticamente todos los fabricantes de equipos de protección y monitorización. Los PMU pueden ser una función integrada dentro de los relés o grabadoras de una perturbación o, alternativamente, pueden ser productos independientes. Las simulaciones de RTDS ahora puede incluir PMUs que permiten a los datos PMU ser utilizados pero sin limitarse a la monitorización de oscilaciones, diferencia de ángulo, frecuencia del sistema y estabilidad de tensión. Otras ideas para datos de PMU incluyen el conocimiento de la situación, la alarma y los ajustes de funcionamiento límite, la estimación del estado y la gestión de la congestión entre otros.

Se pueden simular ocho PMUs utilizando un procesador con cada operación de forma independiente para proporcionar información de componente simétrica relacionada con conjuntos trifásicos de valores instantáneos de tensión y corriente usando conexiones UDP o TCP. El componente GTNET-PMU utiliza una única tarjeta GTNET para proporcionar un máximo de ocho flujos de datos.

La tarjeta GTNET está conectado al Simulador RTDS a través de un puerto GTIO en una tarjeta GPC/PB5. La salida de componente GTNET-PMU se sincroniza con una señal externa de un 1PPS o IEEE 1588 a través de la GTSYNC. Cada una de las ocho PMUs por componente soporta tasas de hasta 240 frames por segundo, así como la configuración más reciente de C37.118.2 que sirve como una gran herramienta para poner a prueba los concentradores de datos fasoriales físicos (PDCs).


GTNET - GSE

La opción de firmware GSE para la tarjeta GTNET permite intercambiar un máximo de 64 señales de entrada binarias y 64 señales de salida binarias entre el Simulador RTDS y hasta ocho IEDs compatibles con la norma IEC 61850. Ambos formatos de mensajería GSSE (UCA GOOSE) y GOOSE son compatibles, pero no se pueden proporcionar de forma simultánea desde una GTNET.

Se puede utilizar un editor integrado SCD para crear/editar los archivos SCL necesarios para la configuración IEC 61850.

El firmware 4.3 de RTDS para GTNET-GSE fue la probado y certificado por KEMA en noviembre de 2009. KEMA es una organización independiente (nivel A) de ensayos autorizados por el Grupo de Usuarios UCA para llevar a cabo los ensayos oficiales IEC 61850 y expedir certificados UCA.


GTNET - SV

La opción de firmware SV proporciona mensajes de valor de muestras IEC 61850-9-2 de tensiones y corrientes del sistema de potencia. Con el fin de registrar los valores muestreados, es posible introducir una señal de un pulso por segundo (1 PPS) a la entrada de la GTNET a través de un cable coaxial de conexión BNC o el puerto de fibra óptica. Por otra parte, la GTNET puede proporcionar la señal master de 1 PPS a la IED(s) que se está probando.

Una tarjeta GTNET puede proporcionar valores muestreados a través de un máximo de ocho señales simultáneamente (por ejemplo, 4 x V y 4 x I) . Los valores muestreados son enviados desde la GTNET a una velocidad de 80 muestras por ciclo.

 

GTNET - Playback

La opción de firmware Playback se utiliza para leer grandes archivos de datos almacenados en un disco duro del PC y permitir su reproducción en una simulación de RTDS. Se pueden conseguir frecuencias de muestreo de hasta 20 kHz en una simulación en tiempo real.

Con la opción de firmware Playback GTNET se pueden utilizar dos componentes: rtds_risc_ctl_GTNETCOMTRADE y rtds_risc_ctl_GTNETPLAYBACK.

 

  • rtds_risc_ctl_GTNETCOMTRADE

El componente rtds_risc_ctl_GTNETCOMTRADE permite simular archivos COMTRADE con hasta 8 canales en el simulador RTDS. Debido a que el archivo de datos COMTRADE se almacena de forma remota en un PC, se pueden manejar fácilmente tamaños de archivo de varios GB. El componente también permite independiente bucle de pre y post falta.

 

  • rtds_risc_ctl_GTNETPLAYBACK

La principal aplicación del componente rtds_risc_ctl_GTNETPLAYBACK es la de inyectar corrientes registradas en una instalación real (por ejemplo en un horno de arco o de laminación) en una simulación en tiempo real. Es muy difícil simular con precisión el comportamiento de tales instalaciones, por lo que las formas de onda grabadas a menudo son la mejor representación de la dinámica in situs. Mediante la inyección de la corriente registrada en la simulación en planta, es posible evaluar con precisión el rendimiento de los equipos de compensación (por ejemplo, SVC o STATCOM) a las condiciones de operación previstas. Tiempos de simulación / reproducción que exceden los 30 minutos permiten observar incluso el factor de reducción de flicker (PST).


GTNET - DNP

La opción de firmware DNP permite a la GTNET actuar como un esclavo DNP utilizando el protocolo DNP 3.0. DNP es un protocolo de SCADA de uso común en las subestaciones.

Utilizando el protocolo DNP, el GTNET puede comunicarse con un maestro DNP y dar cabida a la capacidad máxima de comunicación:

  • 1024 puntos de estado de simulación binarios (por ejemplo, la posición del interruptor)
  • 512 puntos de control de la simulación binarios (por ejemplo, los comandos del interruptor)
  • 500 puntos de estado analógicos (por ejemplo, salidas del simulador)
  • 100 controles analógicos (por ejemplo, entradas al simulador)

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