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为了保障电力系统的稳定运行，西班牙国家发电厂和输电局（ UTE ）需要使用标准工具记录和监控 HSR/RPR 网络的流量。虹科 RELY-REC 是一种时间感知解决方案，可用于支持高可用性以太网、智能记录和过滤的持续监控。 案例背景 现代自动化系统的复杂性不仅需要在设备投入使用之前进行调试，还需要持续监控。因为如果发生意外情况，这种方法可以进行有效的取证分析，并基于大数据分析实现高级预防性维护。 IEC 61850 变电站自动化标准中引入使用高可用性网络和亚微秒同步的新技术，如 HSR/PRP 和 PTP ，有利于提高公共事业公司的服务质量。然而，这种先进的数字化水平也带来了新的技术挑战，需要为连续和分布式监控提供全面的手段。 西班牙国家发电厂和输电局 (UTE) 需要 为 36,000 多个配电变电站提供超过 4000 MVA 的电力。为了保障电力系统的稳定运行，技术人员需要使用标准工具记录和监控 HSR/RPR 网络的流量，并且是基于可远程访问的系统，以免影响网络性能。 困难与挑战 首先，必须考虑到，在 PTP (IEEE 1588) 同步电力系统中，需要在整个系统使用的同一亚微秒时间参考内关联所有正在分析的信息。该时间参考在合并单元、 IED 、远程变电站甚至更高级的智能电网之间共享。 其次，在这些数字环境中， GOOSE 或 SMV 等实时控制消息通过以太网进行数字传输，更频繁地通过零延迟恢复时间冗余以太网解决方案进行传输。 为了应对这些挑战，从系统的角度来看，有必要为基于简单以太网、 PRP 和 HSR 网络的持续监控设计配置建议。这些设置应该允许网络流量分析，以实现系统验证和网络评估。 下方图 a) 、 b) 和 c) 分别描绘了标准以太网、 PRP 和 HSR 网络的时间感知监控设置。 图a) 图b) 图c) 虹科时间感知解决方案 虹科 RELY-REC 时间感知记录器是一种能够充分满足客户需求的时间感知解决方案，可用于支持高可用性以太网、智能记录和过滤的持续监控。当任何该设备运行时，允许通过专用通信链路从远程位置进行读取和配置访问。每个 RELY-REC 记录设备可以根据所需设置的复杂性分配一个或多个 RELY-REC 单元。 配置工具允许设置所有与网络相关的功能，包括触发和过滤选项。因此，设备能够选择特定的流量，例如要记录的 GOOSE 或 PTP 。过滤和数据存储文件格式都与 PCAP 兼容，并且可以轻松定义。远程 PC 单元能够实时访问正在记录在设备中的流量，并且事件同时将所选文件传输到 PC 。对于基本的流量分析，可以使用众所周知的 Wireshark 工具。 IEEE 1588 时间戳应用于帧，它以 Wireshark 工具能够管理和表示的方式完成。此外，用于分析 GOOSE 完整性或网络性能的高级测试工具无缝集成到设备的功能中。 此外，虹科还推出了可用于检查、标识和记录常规以太网和时间敏感网络流量的记录仪——虹科 RELY-TSN-REC​ 。 总结 本案例充分说明了 RELY-REC 如何在复杂的零丢包网络中使用 IEEE 1588 时间戳实现流量记录。该设备允许远程配置系统并实时检索流量，使用标准过滤和分析工具，并显著降低取证和监控活动的成本。 虹科 RELY-REC 的关键特性 • GOOSE 完整性或网络性能是无缝的 • 本地工业存储介质，可远程访问所需信息 • 检查活动的高级过滤 • 允许与第三方应用程序进行数据集成

变压器的寿命很大程度上取决于工作温度。这里的决定性因素是与温度有关的绝缘材料的老化。对变压器温度的监测，且得到不受电磁场影响的可靠测量数据是至关重要的。 1.变压器的温度与寿命 变压器的寿命很大程度上取决于工作温度。这里的决定性因素是与温度有关的绝缘材料的老化。业界将其定义为“寿命消耗”。该寿命消耗随温度呈指数增长。在 86°C 下运行 10 小时的消耗与 110°C 下运行 1 小时的消耗差不多。 均匀温度分布中的热负荷对所有部件都是一样的；然而，如果存在温度热点，即使只有部分部件受到影响，它们也会对变压器的老化和故障产生重大影响。一旦变压器被制造出来，就无法从外部检测到此类热点。为了检测这些热点，必须要对许多点进行持续监测，希望传感器可以恰好安装在这样一个未来热点上。最好是有一个系统，能够自动检测这些热点，并将数据传输到自动监测系统。 2.系统构想 我们的想法是，开发一种测量系统，位于变压器内部并监控整个绕组区域。该系统可以指示出温度升高发生在哪个点以及温度升高的范围有多大。考虑到由于存在强电流和强磁场，所有电气传感器都不能提供最可靠的数据，这一点尤为重要。 还有一个附加作用是，变压器内部的温度可以在生产阶段进行测量，从而可以控制干燥过程的温度。这种控制可以显著降低能源成本。 3.解决方案 只有虹科光纤测量系统才能提供不受电磁场影响的可靠测量数据。测量原理基于拉曼效应，仅使用一根光纤。这根光纤在变压器生产过程中被安装，并缠绕在绕组上。其长度可以达到250米。 4.测量原理 激光将短光脉冲注入光纤。该光脉冲的单个光子从玻璃纤维的每个分子中散射回来。如果沿光纤的温度升高，则反向散射光子的波长会略微偏移。这个偏移与温差成正比。该效应以其发现者、物理学家拉曼的名字命名，拉曼于 1930 年获得诺贝尔奖。 除了波长偏移之外，还测量了从脉冲发射到检测到反向散射光子之间的时间。通过这种方式，可以准确地确定光子与温度相关的反向散射的位置。现在我们确切地知道沿光纤的每个位置的温度。 沿光纤的温度行为 5.关键参数 信号输出 关于 MIC-Multitemp - 软件 硬件接口 USB 光纤连接器 50dB 校准 客户端 防护等级 IP55 光纤类型 多模，梯度指数 (62.5/125 µm) 光连接器 E-2000 PC型 光脉冲宽 1ns 测量范围 250m 距离单位 米、英尺、时间 (ns) 采样分辨率 20mm (180ps) 绝对空间分辨率 100mm（10-90% 步长） 最大绝对空间分辨率 50mm 绝对温度精度 ± 1.5°C 温度范围校准 -50°C….+200°C 温度范围 最低.最高 -200°C ….+800°C（可使用特殊光纤） 标称重复精度 ± 0.6°C 数据格式 Excel、.csv、图表、.xml 6.总结 基于拉曼效应的HK-MR660光纤多点温度测量系统，位于变压器内部监控整个绕组区域，在生产阶段即可进行测量，因为是纯光学无源设计，可提供不受电磁场影响的可靠测量数据，显著降低能源成本。