Gossen MetraWatt SINEAX® CAM Guide d'installation

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Documentation disponible

Instructions d'installation

Le présent document fournit des instructions sur l'installation du

SINEAX CAM avec l'interface IEC61850. Pour fournir davantage

d'informations détaillées, il se réfère également à certains des

documents répertoriés ci-dessous, qui sont disponibles sur le CD

inclus ou via http://www.camillebauer.com

.

CAM61850.PAR-F.V1.01.110830.PDF Paramétrage spécifique à l'utilisateur

Décrit les possibilités du paramétrage spécifique à l'application

de la carte bus IEC61850. Les réglages possibles via l'interface

Web de la carte bus et au moyen des outils de configuration

indépendants du fabricant sont présentés.

CAM61850.MICS.V1.2.090520.PDF

MICS : Model Implementation Conformance Statement

Cette spécification présente le niveau supérieur du modèle de

données IEC61850 qui a été implémenté dans le SINEAX CAM.

Les définitions de tous les nœuds logiques utilisés et de leurs

composants sont également inclus à des fins d'exhaustivité.

CAM61850_PICS.V1.3.090520. PDF PICS : Protocol Implementation Conformance Statement

Les déclarations de conformité ACSI fournissent des détails sur

le service de communication de l'interface IEC61850 du SINEAX

CAM.

CAM61850.PIXIT.V1.3.090520. PDF PIXIT : Protocol Implementation eXtra Information for

Testing

Ce document spécifie des informations supplémentaires sur

l'implémentation du protocole à des fins de test de l'interface IEC

61850 du SINEAX CAM.

CAM61850.TICS.V1.1.090520. PDF TISSUES Implementation Conformance Statement

Ce document fournit un modèle pour la déclaration de conformité

des tissus. Cette déclaration de conformité des tissus est requise

pour effectuer un test de conformité et est référencée sur le

certificat.

SINEAX_CAM-61850_Certificate.pdf

Le certificat de test de conformité IEC61850 pour SINEAX CAM,

établi par KEMA.

PICS, MICS, PIXIT et TISSUES constituent la base du test de conformité selon IEC61850-10.

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Outils d'installation de SINEAX CAM

Outil Fonctionnalité

CB-Manager

• Configuration de la fonctionnalité de mesure, des durées

moyennes, etc.

• Configuration de l'interface I/O

• Réglages réseau de la carte bus IEC61850

• Configuration des adresses IP pour la synchronisation du temps

via le serveur NTP

Interface Web

• Importation / Exportation du fichier ICD

• Modification du nom IED

• Ajustement des seuils de mesure (zone morte) pour le reporting

Outil de configuration

indépendant du

fabricant

• Modification du fichier ICD pour correspondre à l'application

• Modification du nom IED et du nom de l'instance du dispositif

• Suppression des instances de nœud inutilisées

• Suppression des valeurs de mesure des instances de nœuds

Contenu

1. Connexion bus ................................................................................................................................................... 11

1.1 Connexion .................................................................................................................................................. 11

1.2 Installation réseau au moyen du logiciel CB-Manager ......................................................................... 11

1.3 Synchronisation du temps via le protocole NTP ................................................................................... 12

2. Application IEC61850 ........................................................................................................................................ 12

3. Informations sur les nœuds logiques .............................................................................................................. 12

3.1 MMXU ......................................................................................................................................................... 13

3.2 MMXN ......................................................................................................................................................... 13

3.3 MHAI ........................................................................................................................................................... 13

3.4 MHAN.......................................................................................................................................................... 13

3.5 MMTR1, MMTR2 ......................................................................................................................................... 13

3.6 MSTA .......................................................................................................................................................... 13

3.7 MSQI ........................................................................................................................................................... 14

3.8 GGIO1…12 ................................................................................................................................................. 14

4. Données de mesure ........................................................................................................................................... 15

4.1 Polling ........................................................................................................................................................ 15

4.2 Unbuffered Reporting ............................................................................................................................... 15

Appendix: Logical node information ................................................................................................................... 23

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1. Connexion bus

La configuration des réglages réseau de la carte bus IEC61850 du SINEAX CAM peut être effectuée par

l'une des interfaces locales au moyen du logiciel CB-Manager uniquement.

1.1 Connexion

Avant de pouvoir connecter un dispositif à un réseau Ethernet existant, il convient de s'assurer qu'il ne perturbera

pas le fonctionnement du réseau normal. La règle est la suivante :

Aucun des dispositifs à connecter ne doit posséder la même adresse IP qu'un autre

dispositif déjà installé

Le réglage en usine de l'adresse IP de CAM est : 192.168.1.101

Le connecteur RJ45 standard sert à la connexion directe du câble Ethernet. Auparavant, le bloc du terminal pour

l'interface Modbus/RTU doit être ôté. Pour éviter d'éventuels problèmes EMC, le blindage du câble peut être

connecté à la terre via le raccord fileté à côté de la prise Ethernet.

L'installation réseau des dispositifs est effectuée au moyen du logiciel CB-Manager (voir chapitre 1.2).

 Interface : Connecteur RJ45, Ethernet 100BaseTX

 Mode : 10/100 MBit/s

 Protocoles : IEC 61850, NTP

LED 1 (orange)

 ON dès qu'une connexion réseau existe

 Clignotement lorsque les données sont transmises via la

connexion Ethernet

LED 2 (jaune)

 Clignotement avec 1 Hz : Démarrage partie 1 (chargeur de

démarrage)

 Clignotement avec 0,5Hz : Démarrage partie 2 (système

d'exploitation et services des appareils)

 Clignotement avec 4 Hz : Démarrage partie 3 (démarrage

serveur WEB, application IEC61850 incl. analyse ICD)

 Clignotement avec 10Hz : Erreur durant le démarrage de

l'application IEC61850

 ON lorsqu'il est prêt pour la communication IEC61850

1.2 Installation réseau au moyen du logiciel CB-Manager

Le réglage des paramètres réseau du dispositif peut être fait

via une interface locale (USB et RS485). Les réglages réseau

font partie de la configuration du dispositif (onglet

« Ethernet »).

- Adresse IP : Doit être unique

- Masque de sous-réseau : Définit combien de dispositifs

sont directement accessibles dans le réseau. Ce réglage est

identique pour tous les dispositifs.

- Passerelle : Est utilisée pour résoudre les adresses durant

la communication entre différents réseaux

La configuration de la fonction de mesure du dispositif a lieu

simultanément au réglage des paramètres réseau.

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1.3 Synchronisation du temps via le protocole NTP

Pour la synchronisation du temps via Ethernet, NTP (Network Time Protocol) constitue le standard. Des serveurs

de temps correspondants sont utilisés dans des réseaux informatiques, mais sont également disponibles

gratuitement via Internet. À l'aide de NTP, il est possible de maintenir tous les dispositifs sur une base de temps

commune.

Deux serveurs NTP différents peuvent être définis. Si le premier serveur n'est pas disponible, le second serveur

est utilisé pour tenter de synchroniser l'heure. Si aucune synchronisation de l'heure n'est souhaitée, l'adresse

0.0.0.0 doit être assignée aux deux serveurs NTP.

Activation

La synchronisation via le serveur NTP sera active uniquement si le 'Synchronization RTC' est activé au moyen de

la case à cocher associée (voir ci-dessous).

2. Application IEC61850

Le SINEAX CAM avec support IEC 61850 est un dispositif

de mesure capable de traiter des signaux de courant

conventionnel et de transformateurs de tension. Il ne peut

pas être utilisé avec des transformateurs électroniques

conformément au standard IEC 61850-9-1, où une unité de

fusion envoie un flux continu de valeurs échantillonnées de

tous les courants et tensions à l'IED (intelligent electronic

device).

L'application principale du dispositif est donc la modernisation

de sous-stations et de systèmes de contrôle de processus,

tout en conservant les transformateurs déjà installés.

3. Informations sur les nœuds logiques

La configuration serveur intégrale contient 22 nœuds.

Une description détaillée de tous les nœuds implémentés

est donnée dans le document

« CAM61850.MICS.V1.2.090520.PDF », sauvegardée sur

le CD fourni.

Des restrictions concernant la validité des mesures

résultant de la surveillance de différentes configurations de

système d'alimentation sont données aux pages suivantes.

Des modifications de la structure du serveur peuvent être

effectuées au moyen de l'interface Web du dispositif ou

d'un outil de configuration IEC61850. Ceci est décrit plus

en détails dans le document « CAM61850.PAR-

E.V1.0.110215.PDF » disponible sur le CD.

Toutes les modifications seront enregistrées dans le fichier

ICD du dispositif.

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3.1 MMXU

Ce nœud fournit des données de mesure valides si un système triphasé non balancé avec trois ou quatre fils ou

un système à phase divisée (système biphasé) est surveillé. Certaines des mesures sont valides pour des

systèmes en montage 4 fils non balancés uniquement (voir annexe).

3.2 MMXN

Ce nœud fournit des données de mesure valides si des systèmes monophasés ou triphasés balancés sont

surveillés. Pour les systèmes à trois fils balancés, la tension du système données est Vol=(U12+U23+U31)/3. Les

tensions entre phases U12, U23 et U31 sont disponibles via le nœud MMXU.

3.3 MHAI

Ce nœud contient les données de l'analyse harmonique si la mesure est effectuée dans un système multiphasé

non balancé.

3.4 MHAN

Ce nœud contient les données de l'analyse harmonique si la mesure est effectuée dans un système monophasé

ou multiphasé balancé.

3.5 MMTR1, MMTR2

La première instance MMTR1 contient les compteurs haut tarif, la seconde MMTR2 les compteurs bas tarif. Si

aucune commutation de tarif n'est active, toutes les données de MMTR2 sont invalides.

Note : Les compteurs sont implémentés comme BCR (Binary Counter Reading - lecture de compteur

binaire). Le contenu de compteur réel doit être calculé en multipliant la présente valeur avec la

quantité de pulsations. La quantité de pulsations est toujours une puissance de 10 et donc définit la

position du point décimal. La quantité de pulsations ne change que si la configuration des valeurs

d'entrée nominales sont modifiées. Normalement, elle est constante.

Meter_content = actVal • pulsQty

3.6 MSTA

Les données de mesure du nœud MSTA sont produites à la fin de chaque intervalle moyen. Il est judicieux ici de

travailler avec des zones mortes de 0.0% pour toutes les mesures, afin d'assurer que dans tous les cas, les

valeurs les plus présentes soient notifiées. Ceci est implémenté dans le fichier ICD « CAM.V2.10.110222.icd »,

qui est également enregistré sur le « CD-docu » et peut être chargé en alternative au fichier ICD installé en usine,

avec des zones mortes de 0.5%. La modification de la zone morte est décrite dans le document

« CAM61850.PAR-E.V1.0.110215.PDF ».

Note : Normalement, les

quantités de valeurs moyennes

du CAM peuvent être

configurées. À l'aide de l'interface

IEC61850, cette configuration

sera fixée pour permettre le

mesurage des quantités requises.

Seul le temps intermédiaire,

généralement de 10 ou 15 min.,

peut être ajusté.

14/25

3.7 MSQI

Le calcul de l'asymétrie est effectué uniquement si l'appareil est utilisé pour un système en montage 3 ou 4 fils

avec charge non balancée.

Certaines des quantités mesurées sont disponibles pour des systèmes spécifiques uniquement (voir annexe).

3.8 GGIO1…12

CAM ne fournit pas uniquement des données de mesure et des états de compteurs du réseau mesuré. Il peut

également être utilisé comme passerelle IEC 61850, afin de traiter des informations provenant d'appareils

externes, qui sont elles-mêmes non compatibles IEC 61850.

Le CAM peut être équipé de jusqu'à 4 modules I/O optionnels. Chacun de ces modules peut fournir trois entrées

numériques ou deux entrées analogiques, dont les informations sont représentées sur l'interface IEC 61850. Pour

ce faire, une instance du nœud GGIO (1...12) est associée à chacune des entrées :

- Module 1 : GGIO1, GGIO2, GGIO3

- Module 2 : GGIO4, GGIO5, GGIO6

- Module 3 : GGIO7, GGIO8, GGIO9

- Module 4 : GGIO10, GGIO11, GGIO12

Pour les modules à entrée analogique, les GGIO 3, 6, 9 et 12 ne sont pas disponibles car deux entrées pour

chacun sont fournies uniquement.

Trois types d'informations de mesure d'appareils externes peuvent être représentés :

 GGIO.Ind : informations d'état, par ex. ON/OFF, un signal d'autosurveillance, une alarme ou un événement

 GGIO.AnIn : informations de quantité mesurée (0/4...20mA), par ex. depuis un transducteur pour la puissance

active. La quantité mesurée est représentée comme valeur échelonnée (par ex. 0...1500W), mais sans unité.

 GGIO.HTWh / HTVArh / LTWh / LTVArh : Informations sur les compteurs énergétiques, par le comptage

d'impulsions en kWh / kvarh d'appareils externes. La distinction entre des impulsions bas tarif et haut tarif est

active uniquement si la commutation de tarif est configurée dans l'appareil.

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4. Données de mesure

4.1 Polling

Comme dans les protocoles de transmission traditionnels, les valeurs de mesurage peuvent également être

interrogées individuellement ou en groupe pour la communication IEC61850 (ce que l'on appelle le Polling). Le

système supérieur lance une communication de ce genre.

Les mesures sont mises à jour uniquement si le seuil individuel (zone morte), qui peut être fixé pour chaque

valeur, a été dépassé depuis la dernière requête. Sinon, les ‘anciennes’ données de mesure sont transférées, ce

qui pourrait être détecté par l'horodateur associé.

D'autres informations sur les zones mortes et leur modification au moyen de la page internet ou du

fichier ICD sont décrites au chapitre 3.4 du document « CAM61850.PAR-E.V1.0.110215.PDF » sur

le CD.

4.2 Unbuffered Reporting

Chaque nœud fournit des rapports. Si de tels rapports ont été activés et au moins l'une des mesures incluses

dépasse la zone morte, le rapport entier avec toutes les mesures est spontanément envoyé au client. Ainsi, le

rapport contient toujours toutes les valeurs. Une réduction est possible en supprimant des mesures individuelles

du bloc de contrôle du rapport uniquement.

La suppression des mesures dans les rapports est présentée dans le document « CAM61850.PAR-

E.V1.0.110215.PDF » (chapitre 3.3) sur le CD.

Comme des données sont envoyées suite à un changement, uniquement le montant de données envoyé est

limité. Ceci est susceptible de réduire la charge du processeur du système de contrôle.

Les données de mesure envoyées avec le rapport sont mises à jour uniquement si les valeurs de mesure

respectives ont dépassé les zones mortes correspondantes depuis le dernier rapport. Sinon, les ‘anciennes’

données de mesure sont transférées, ce qui pourrait être détecté par l'horodateur associé.

D'autres informations sur les zones mortes et leur modification au moyen de la page internet ou du

fichier ICD sont décrites au chapitre 3.4 du document « CAM61850.PAR-E.V1.0.110215.PDF » sur

le CD.

Ceci n'est cependant pas souhaité dans tous les cas, comme par ex. pour le nœud MSTA (voir 3.6), où les

valeurs les plus présentes du dernier intervalle sont toujours requises pour créer les statistiques.

Comportement des rapports

Si un rapport est validé, son comportement peut être forcé par le système de contrôle. À l'aide du paramètre

TrgOps, vous pouvez définir sous quelles conditions un rapport sera envoyé. L'une des possibilités est par

exemple d'activer un rapport d'intégrité. En démarrant le rapport, un intervalle d'intégrité (IntgPd) est envoyé, qui

définit après combien de temps sans rapport déclenché par un événement un rapport actuel sera envoyé par le

serveur au client afin d'assurer son intégrité. De cette manière, un trafic de données minimal est effectué et ainsi,

la connexion n'est pas fermée par le client ou le serveur.

En fixant l'intervalle d'intégrité, vous devez faire attention à ce qu'il soit harmonisé au temps de maintien TCP. Ce

service est décrit au chapitre 2.4.10 du « CAM61850.PAR-E.V1.0.110215.PDF » sur le CD.

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