Les sous-stations ont parcouru un long chemin au cours de la dernière décennie. Servant autrefois de simples points de transformation de tension et de commutation, ils ont évolué pour devenir des hubs sophistiqués axés sur les données qui permettent un réseau intelligent moderne.
Les sous-stations numériques d’aujourd’hui se définissent par leur capacité à surveiller les équipements en temps réel, à prévoir les besoins de maintenance et à détecter rapidement les défauts. Sans leur intelligence et leur réseau dorsal résilient, la fiabilité et l’efficacité du réseau seraient menacées.
À mesure que les sous-stations évoluent pour traiter plus de données, plus de dispositifs et une demande accrue, leur conception, leur déploiement et leur fonctionnement sont devenus beaucoup plus complexes et difficiles. Et ce nouveau niveau de sophistication exige des approches innovantes de la connectivité, de l’automatisation et de la résilience du réseau, et non une dépendance continue à l’égard des architectures traditionnelles du passé.
Repenser la conception des réseaux pour les sous-stations numériques
Pour assurer un fonctionnement continu, les sous-stations actuelles exigent une redondance et une fiabilité réseau pour des charges de données croissantes et des communications critiques en temps réel. Mais ils doivent y parvenir dans des environnements denses, où l’espace et la puissance sont souvent limités.
Ces limitations rendent difficile l’application des concepts de mise en réseau traditionnels tout en s’attendant à des performances optimales. À la lumière de ce qui est requis pour l’exploitation du réseau moderne, les sous-stations numériques d’aujourd’hui nécessitent :
- Densité de ports plus élevée (en particulier la fibre) pour connecter plus de périphériques
- Matériel compact qui ne nécessite pas beaucoup d’espace
- Des solutions qui rendent l’utilisation de l’énergie plus accessible et plus efficace
- Infrastructure simplifiée qui réduit le besoin d’intégrer et de maintenir plusieurs appareils
En d’autres termes, la pensée traditionnelle en matière de conception de réseau de sous-stations ne suffira plus. Il est temps de remettre en question les hypothèses dépassées et de trouver des moyens d’accomplir plus avec moins pour réduire la complexité et rationaliser les opérations. En voici quelques exemples.
Passage des commutateurs de comptage aux ports de comptage
Dans une sous-station numérique, le commutateur sert de plaque tournante centrale pour la communication entre les relais de protection, les contrôleurs, les capteurs et d’autres dispositifs, jusqu’au système de contrôle. Son travail consiste à assurer un échange de données fiable, rapide et sécurisé sur les réseaux de sous-stations pour une surveillance, une automatisation et un contrôle en temps réel.
Mais l’époque où l’on précisait en fonction du nombre de commutateurs est révolue. Si elles ne souhaitent pas être limitées à certaines conceptions ou topologies de réseau de sous-stations, les équipes d’exploitation doivent plutôt spécifier les exigences en fonction du nombre de ports. Par exemple, les commutateurs informatiques traditionnels ont 24 ports. Si une sous-station a besoin de connecter 48 appareils, alors deux commutateurs sont toujours nécessaires ... Droite? Pas toujours.
Alors que la plupart des commutateurs plafonnent à 24 ou 28 ports fibre, de nouvelles options comme le Hirschmann GREYHOUND 2000 de Belden offrent jusqu’à 34 ports entièrement fibre. Lorsque moins de commutateurs sont nécessaires, vous économisez de l’espace de stockage, consommez moins d’énergie et réduisez la complexité avec moins de points de défaillance possibles à gérer.
Avec l’augmentation de la densité des ports, vous pouvez repenser la façon dont vous concevez et achetez l’infrastructure du réseau des sous-stations.
Passez d’une disposition des ports orientée vers l’avant à des configurations flexibles
La plupart des commutateurs montés sur fil dans les sous-stations industrielles ont des ports orientés vers l’avant. Dans cette configuration, les câbles réseau se connectent du même côté que les voyants d’état et les commandes afin d’être facilement accessibles en cas de besoin.
Dans certains environnements, cependant, les ports orientés vers l’arrière sont préférés pour économiser de l’espace, réduire l’encombrement, améliorer la gestion des fils et garder les commandes du panneau avant claires. Ceci est particulièrement important pour les sous-stations car elles deviennent densément peuplées et plus difficiles d’accès et d’entretien.
Lorsque vous avez les deux options à considérer, vous pouvez sélectionner la configuration qui correspond le mieux à la conception et à l’agencement du réseau de votre sous-station, aux pratiques et aux préférences de maintenance.
Passez d’une redondance dépendante du matériel à une résilience pilotée par logiciel
La plupart des commutateurs nécessitent un matériel dédié pour prendre en charge les protocoles de redondance PRP et HSR. Cela signifie que vous devez généralement acheter et installer des périphériques supplémentaires, appelés « boîtes rouges » ou « boîtes de redondance », pour connecter des segments de réseau traditionnels aux réseaux PRP ou HSR. Chaque case rouge prend généralement en charge une instance de PRP ou HSR.
Mais le commutateur GREYHOUND 2000 permet la prise en charge PRP et HSR par le biais de logiciels et non de matériel. Ces fonctions avancées de redondance sont disponibles dès la sortie de la boîte. Une conception modulaire assemblée en usine signifie que moins de temps est consacré aux rayonnages, à l’empilage et au câblage.
Étant donné que le commutateur permet plusieurs instances PRP et HSR au sein d’un seul commutateur, des topologies de réseau plus flexibles et résilientes sont possibles, vous permettant de connecter et de segmenter différentes parties de votre réseau avec un seul dispositif.
Un commutateur plus intelligent pour une conception de réseau de sous-stations plus intelligente
L’interrupteur Hirschmann GREYHOUND 2000 est plus qu’un interrupteur standard. Il agit comme le quarterback de vos sous-stations numériques, orchestrant un flux de données fluide, sécurisé et fiable entre les appareils critiques. Ses capacités ouvrent la voie à ce qui est possible dans la conception de réseaux de sous-stations et dans de nombreux autres types d’environnements industriels.
Au lieu de se débattre avec des limitations matérielles, les équipes d’exploitation peuvent se concentrer sur l’automatisation et la fiabilité, sachant que le GREYHOUND 2000 est :
- Robuste avec les certifications IEC 61850-3 et IEEE 1613
- Conçu pour un fonctionnement sans ventilateur, offrant moins de maintenance et une plus grande fiabilité dans les environnements difficiles
- Prêt à être déployé prêt à l’emploi au lieu d’un kit de pièces qui doivent être assemblées
- Alimenté par PTP, qui permet une synchronisation temporelle extrêmement précise sur tous les appareils connectés au réseau afin d’assurer une automatisation, une détection des pannes et un enregistrement d’événements fiables en temps réel
- Un moyen de pérenniser votre investissement puisqu’il transporte plus de ports avec une flexibilité sur les choix SFP et offre une garantie de cinq ans
- Un appareil intelligent où le GRP fournit un moteur de traitement embarqué pour charger les applications et les machines virtuelles, fournissant une intelligence à la périphérie
En savoir plus sur le GREYHOUND 2000.
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À propos de l'auteur
Guilhermme Lisboa est ingénieur électricien, né et élevé au Brésil. Il a obtenu son bachelor en génie électrique de l’UFPR en 2007, et poursuit actuellement son master dans la même université. Il travaille avec des systèmes de protection et de contrôle depuis 15 ans en tant qu’intégrateur de systèmes, de la conception de solutions à la mise en service pour les services publics de transmission et de distribution, ainsi que pour d’autres grandes industries et systèmes de métro. Il a rejoint Belden en tant que consultant en automatisation numérique en 2022 se concentrant sur le secteur de l’énergie.