260 likes | 455 Views
TEKNILLINEN KORKEAKOULU / VAASAN YLIOPISTO Diplomityöesitelmä Web-sovelluksen kehittäminen sähkönjakeluverkon suojareleisiin Timo Ahola 2006. Web-sovellus. Web-palvelut joiden avulla laite voidaan liittää asiakkaan järjestelmiin HTTP-protokollan avulla
E N D
TEKNILLINEN KORKEAKOULU / VAASAN YLIOPISTODiplomityöesitelmäWeb-sovelluksen kehittäminen sähkönjakeluverkon suojareleisiinTimo Ahola2006
Web-sovellus • Web-palvelut joiden avulla laite voidaan liittää asiakkaan järjestelmiin HTTP-protokollan avulla • Mahdollisuus ohjata ja seurata laitteen sekä prosessin toimintaa Web-selaimen avulla
Sähkönjakeluverkko? (1/2) • Sähkönjakeluverkon automaatio • Jakelulaitos • Suunnittelu • Energianhallinta • Tiedonhallinta • Valvomo • Jakelun hallinta • Käytönvalvonta • Kuormien ohjaus
Sähkönjakeluverkko? (2/2) • Asema • Valvonta ja ohjaus • Paikallisautomaatio • Tiedonkeruu ja relesuojaus • Verkko • Ohjaus, tiedonkeruu ja valvonta • Asiakas • Ohjaus ja mittaus
Suojarele? (1/3) • Laite joka pystyy havaitsemaan sähkönjakeluverkossa olevan vian ja tekemään toimenpiteitä joilla minimoidaan viasta aiheutuvat vahingot.
Suojarele (2/3) • Prosessoripohjainen toteutus • Kiinteä toiminnallisuus (konfiguraatio) • Ennalta määritelty tuotteistusvaiheessa. • Voidaan muuttaa vain asetteluja, esim. suojausalgoritmien parametreja • Ohjelmoitava • Asettelujen lisäksi voidaan muuttaa myös laitteen toiminnallisuutta (konfiguraatiota)
Aikaisemmin tapahtunutta… ”Laitetaan suojareleeseen Weppi-serveri”
Lähtökohdat • Kilpailu kasvaa ja uusia ominaisuuksia tarvitaan • Automaatiosovelluksissa Web-pohjaiset järjestelmät jo käytössä • Web-sovellukset tulossa sähkön-jakeluverkon automaatiojärjestelmiin, mutta toteutusmallit eivät vielä selviä • IEC 61850-standardi
Tavoitteet • Selvittää käyttäjien tarpeet ja odotukset • Selvittää mitkä Web-teknologiat soveltuvat käytettäväksi suojareleissä • IEC 61850-standardin soveltaminen sisällöntuottamisen automatisointiin • Kehittää erilaisten ohjelmisto-alustojen välillä siirrettävissä oleva Web-sovellus
Tavoitteiden saavuttaminen • Selvittää käyttäjien tarpeet ja odotukset • Kyselytutkimus
Kyselytutkimus • Lähetettiin ABB:n myyntiorganisaatioon 196:lle henkilölle, joista 63 vastasi • Kysymyksiä liittyen Web-sovelluksiin • Toiminnallisuus • Käyttäjähallinta • Riskit • Kysymyksiä liittyen IEC 61850-standardin tuntemukseen
Tavoitteiden saavuttaminen • Selvittää mitkä Web-teknologiat soveltuvat käytettäväksi suojareleissä • Web-teknologioihin tutustuminen
Web-teknologiat (1/2) XML SRAM SPA XSLT SCADA XHTML ? WWW EEPROM HTTP Modbus DSP XSL XPath PDIS IED VML IEC Ajax PHP IEC 61850 CGI W3C assembly ASP SCL ANSI IMAP PTOC SVG POP DNP C SOA HMI CSS SOAP
Web-teknologiat (2/2) • Kymmeniä erilaisia tekniikoita joita voidaan soveltaa monien toteutusmallien mukaisesti • Tarkastellaan soveltuvuutta sulautettujen järjestelmien kannalta • Sisällön ylläpitäminen • Tietoturva • Kirjallisuuskatsaus
Tavoitteiden saavuttaminen • IEC 61850-standardin soveltaminen sisällöntuottamisen automatisointiin • IEC 61850-standardiin tutustuminen
IEC 61850-standardi • Laaja standardi • Ei pelkästään tiedonsiirron määrittely • Mallintaminen • SCL-kieli
Tavoitteiden saavuttaminen • Kehittää erilaisten ohjelmisto-alustojen välillä siirrettävissä oleva Web-sovellus • Prototyypin kehittäminen
Prototyyppi • Toteutusmallin valinta • Testaaminen todellisessa ympäristössä • Web-palvelimesta riippumaton toteutus • Web-palvelimen valinta/toteutus on jätetty tämän työn ulkopuolelle.
Ympäristön rajoitteet • Rajalliset laiteresurssit • Suoritusteho • Haihtumaton muisti • RAM-muisti • Järjestelmän ensisijainen tehtävä on suorittaa suojausalgoritmit reaaliaikaisesti. • Pitkälle erikoistunut ohjelmistoympäristö
Tulokset: kyselytutkimus • Kyselyn tulokset rohkaisevia: Web-sovellukset nähdään tarpeellisina • Vielä ei välttämättä ymmärretä Web-sovelluksien mahdollisuuksia • Toiminnallisuudessa tapahtuu lähitulevaisuudessa nopeaa kehitystä
Tulokset: Web-teknologiat • Pystyttiin löytämään teknologiat, jotka soveltuvat aikaisempaa paremmin sulautettuihin järjestelmiin.
Tulokset: IEC 61850 • SCL-pohjainen mallinnus kuvaa täsmällisesti laitteen toiminnallisuuden • Käyttöliittymän toimintojen ryhmittelyn kannalta standardi ei ole kaikilta osin täydellinen • Standardi kuitenkin mahdollistaa valmistajakohtaisten määrittelyjen käyttämisen
Tulokset: prototyyppi • Kehitettiin toimiva prototyyppi • Vahvisti käsitykset valittujen teknologioiden soveltuvuudesta • Toimii pohjana varsinaisille tuoteprojekteille
Kiitos mielenkiinnosta! Kiitokset: Anu, Tiina ja Tomi Markku Syrjänen / TKK Janne Starck / ABB Jarmo Alander / VY Kimmo Salmenjoki / VY Opiskelukaverit Työkaverit + kaikki muut opintojen onnistumiseen vaikuttaneet henkilöt