為了保障電力系統的穩定運行，西班牙國家發電廠和輸電局（UTE）需要使用標準工具記錄和監控HSR/RPR網路的流量。 RELY-REC是一種時間感知解決方案，可用於支援高可用性乙太網、智慧記錄和過濾的持續監控。

案例背景

現代自動化系統的複雜性不僅需要在設備投入使用之前進行調試，還需要持續監控。 因為如果發生意外情況，這種方法可以進行有效的取證分析，並基於大數據分析實現高級預防性維護。

IEC 61850變電站自動化標準中引入使用高可用性網路和亞微秒同步的新技術，如HSR/PRP和PTP，有利於提高公共事業公司的服務品質。 然而，這種先進的數位化水平也帶來了新的技術挑戰，需要為連續和分散式監控提供全面的手段。

西班牙國家發電廠和輸電局（UTE）採用了HSR/PRP技術，並需要為36，000多個配電變電站提供超過4000 MVA的電力。 為了保障電力系統的穩定運行，技術人員需要使用標準工具記錄和監控HSR/RPR網路的流量，並且是基於可遠端訪問的系統，以免影響網路性能。

困難與挑戰

首先，必須考慮到，在 PTP （IEEE 1588） 同步電力系統中，需要在整個系統使用的同一亞微秒時間參考內關聯所有正在分析的資訊。 該時間參考在合併單元、IED、遠端變電站甚至更高級的智慧電網之間共用。

其次，在這些數字環境中，GOOSE或SMV等即時控制消息通過乙太網進行數位傳輸，更頻繁地通過零延遲恢復時間冗餘乙太網解決方案進行傳輸。

為了應對這些挑戰，從系統的角度來看，有必要為基於簡單乙太網、PRP 和 HSR 網路的持續監控設計配置建議。 這些設置應該允許網路流量分析，以實現系統驗證和網路評估。 下方圖 a）、b） 和 c） 分別描繪了標準乙太網、PRP 和 HSR 網路的時間感知監控設置。

時間感知解決方案

如上圖所示，每個連續監控單元（圖中的RELY-REC）負責分析、時間戳和記錄網路流量。 另外，如果網路拓撲要求所有節點都像一個交換機一樣，這個監控設備應該能夠根據一個環節點的預期行為來切換幀。 因此，預計IEEE 1588幀的適當校正將與該節點而引入的低延遲相結合。

RELY-REC時間感知記錄器是一種能夠充分滿足客戶需求的時間感知解決方案，可用於支援高可用性乙太網、智慧記錄和過濾的持續監控。 當任何該設備運行時，允許通過專用通信鏈路從遠端位置進行讀取和配置訪問。 每個RELY-REC記錄設備可以根據所需設置的複雜性分配一個或多個RELY-REC單元。

配置工具允許設置所有與網路相關的功能，包括觸發和過濾選項。 因此，設備能夠選擇特定的流量，例如要記錄的GOOSE或PTP。 過濾和數據儲存檔格式都與PCAP相容，並且可以輕鬆定義。 遠端PC單元能夠即時訪問正在記錄在設備中的流量，並且事件同時將所選檔案傳輸到PC。 對於基本的流量分析，可以使用眾所周知的Wireshark工具。 IEEE 1588時間戳應用於幀，它以Wireshark工具能夠管理和表示的方式完成。 此外，用於分析GOOSE完整性或網路性能的高級測試工具無縫集成到設備的功能中。

此外，宏虹還推出了可用於檢查、標識和記錄常規乙太網和時間敏感網路流量的記錄儀——RELY-TSN-REC。

總結

本案例充分說明瞭RELY-REC如何在複雜的零丟包網路中使用 IEEE 1588 時間戳實現流量記錄。 該設備允許遠端配置系統並即時檢索流量，使用標準過濾和分析工具，並顯著降低取證和監控活動的成本。