LES ROUTEURS CELLULAIRES INDUSTRIELS REMPLACENT LA FIBRE OPTIQUE DANS L’AUTOMATISATION DES SOUS-STATIONS

À mesure que le réseau intelligent évolue, les entreprises de services publics d’électricité utilisent diverses technologies de communication pour connecter efficacement les ressources énergétiques distribuées, les systèmes de stockage d’énergie, les sous-stations situées à distance et d’autres actifs. Idéalement, cela devrait fournir un réseau fiable, rapide et sécurisé avec la capacité de transmettre toutes les informations. Pour cela, certains services publics ont installé des réseaux de fibre optique. Ceux-ci fournissent des communications rapides, sécurisées et fiables à l’abri d’un large éventail de bruits et d’interférences généralement présents dans les systèmes électriques.

Cependant, le déploiement et la maintenance de l’infrastructure de câbles à fibres optiques sont coûteux, difficiles et presque pas pratiques, en particulier lorsque vous disposez de plusieurs installations distantes largement séparées. Par exemple, les fournisseurs de technologie doivent obtenir le droit de passage, ce qui pourrait être un gros défi lors du passage dans des espaces privés. De plus, pour les sites distants éloignés du contrôle central ou du réseau commun, les défis peuvent ne pas justifier les coûts et les difficultés. En tant que tel, il devient peu pratique dans des endroits éloignés et surtout si la capacité d’énergie électrique de cette zone est faible.

Pour surmonter certains des défis associés aux réseaux de fibre, les services publics adoptent de plus en plus la communication cellulaire. Aujourd’hui, des réseaux sans fil rapides et fiables sont facilement disponibles pour l’industrie et les fournisseurs de réseaux intelligents, ou il est plus facile et moins coûteux à déployer par rapport à la fibre. Généralement, en dehors des zones très éloignées, c’est une infrastructure sans fil cellulaire à haut débit. Pour cette raison, les routeurs industriels cellulaires deviennent de plus en plus des composants essentiels de l’automatisation des sous-stations. Ces appareils fournissent la technologie nécessaire pour relier les installations distantes au réseau d’un service public via un WAN sans fil.

 

 

MODERNISATION DU RÉSEAU

Les entreprises de services publics d’électricité et les autres parties prenantes doivent s’assurer qu’elles offrent une énergie rentable et fiable aux consommateurs industriels, commerciaux et domestiques. À ce titre, la modernisation du réseau et l’automatisation d’un large éventail de tâches sont essentielles dans l’ensemble de l’écosystème de l’énergie électrique. Cela garantit non seulement de répondre aux attentes élevées des consommateurs et de bons revenus, mais également une meilleure utilisation des actifs. De plus, l’augmentation des énergies renouvelables et des systèmes de stockage nécessite un flux d’énergie bidirectionnel qui nécessite des technologies de surveillance et de contrôle fiables.

Habituellement, l’accès physique et la gestion manuelle des sous-stations distantes, des actifs de production et de distribution sont souvent coûteux et difficiles, en particulier lorsqu’ils sont répartis sur de longues distances. Cela rend difficile et coûteux la surveillance et le contrôle des actifs, réduisant ainsi l’efficacité et la fiabilité des systèmes d’alimentation électrique.

Alors que les services publics et les autres parties prenantes de l’écosystème de l’énergie électrique cherchent des moyens d’optimiser les systèmes, d’améliorer l’efficacité et la fiabilité, ils adoptent de plus en plus le réseau intelligent. La numérisation implique l’interconnexion des différents systèmes de production, de transmission et de distribution à un système de contrôle central qui peut surveiller et gérer le système presque en temps réel. Par conséquent, cela réduit les coûts d’exploitation tout en améliorant la qualité, la fiabilité et l’efficacité de l’alimentation.

La communication joue un rôle majeur en fournissant un support sur lequel échanger des données et des signaux de surveillance et de contrôle entre les différents actifs du réseau. En permettant la circulation de l’information entre les différentes composantes du réseau intelligent, les technologies de communication permettent aux acteurs de l’énergie d’optimiser les systèmes et de gérer efficacement la demande et l’offre.

Parmi les autres avantages, citons la rationalisation de leurs systèmes de facturation, de génération et de distribution tout en maximisant l’utilisation des ressources et en améliorant les revenus. De plus, l’automatisation des installations telles que les sous-stations est essentielle pour améliorer la vitesse et la capacité à détecter, prévoir et traiter les défauts, prévoir les changements de charge et faciliter la réponse à la demande.

 

AUTOMATISATION DES SOUS-STATIONS

L’automatisation des sous-stations implique l’utilisation de divers composants matériels et logiciels pour surveiller et contrôler l’installation électrique localement et à distance. En pratique, cela automatise la plupart des tâches chronophages, répétitives et sujettes aux erreurs, améliorant ainsi les opérations, la fourniture d’énergie, la fiabilité et l’efficacité.

L’automatisation des sous-stations repose sur une large gamme de composants matériels et logiciels.

 

IEDs (APPAREILS ÉLECTRONIQUES INTELLIGENTS)

Les IEDs comprennent un ou plusieurs microprocesseurs avec des capacités de communication pour envoyer et recevoir des données et des signaux de contrôle vers ou depuis des relais numériques, des compteurs intelligents et d’autres sources externes. Les IEDs typiques comprennent des relais de protection numériques à microprocesseur et des compteurs numériques qui peuvent mesurer, enregistrer et communiquer les paramètres du système à un serveur central.

Généralement, les IEDs contiennent des données opérationnelles et non opérationnelles précieuses utiles aux différentes équipes et groupes d’utilisateurs au sein de l’utilitaire. Par conséquent, les IEDs et les dispositifs associés permettent aux services publics d’améliorer les opérations, la fiabilité, l’efficacité, la maintenance préventive et les revenus.

 

SYSTÈME DE CONTRÔLE SUPERVISEUR ET D’ACQUISITION DE DONNÉES (SCADA)

Les sous-stations s’appuient sur les systèmes SCADA, qui sont généralement une solution logicielle au niveau de l’entreprise pour surveiller et contrôler diverses activités au sein de l’installation en fonction des informations qu’elle collecte.

Les déploiements SCADA émergents impliquent la connexion de plusieurs dispositifs et équipements spécifiques aux sous-stations tels que les IEDs, les relais de protection, les RTUs, les enregistreurs de données, les équipements de mesure et autres à un réseau commun et sécurisé.

Habituellement, le système fonctionne sur un réseau de plusieurs commutateurs Ethernet de couche 2 classés sous-station pour la communication locale. Le système SCADA utilise ensuite des routeurs industriels de couche 3 hautement sécurisés pour relier l’installation au réseau étendu du service public tout en protégeant les actifs contre les cyberattaques.

 

TECHNOLOGIE DE COMMUNICATION

La communication bidirectionnelle prend en charge l’échange de données entre les appareils au sein de l’installation et à l’extérieur entre le système de tête de réseau et les sous-stations, les compteurs intelligents, les systèmes de production et de distribution. Comme mentionné ci-dessus, les systèmes SCADA utilisent les réseaux de couches 2 et 3 pour communiquer respectivement en interne et en externe.

Dans une installation typique, les routeurs industriels cellulaires rapides robustes fournissent une connexion sécurisée entre l’emplacement distant et l’emplacement de contrôle central. Tout le trafic est acheminé via une liaison WAN cryptée sécurisée, minimisant ainsi les risques de cyberattaques.

Habituellement, les routeurs industriels cellulaires fournissent une solution de communication flexible, fiable, sécurisée et rentable qui permet aux services publics d’automatiser leurs activités de surveillance et de contrôle des sous-stations. Il élimine le besoin de déployer des connexions à fibre optique coûteuses qui, en plus des difficultés de déploiement, sont également sujettes à des dommages physiques et à une maintenance coûteuse.

Les routeurs industriels modernes tels que le M2M PRO4 conviennent à la connexion d’applications d’automatisation de la distribution à distance, de SCADA et de comptage à un réseau commun et sécurisé géré par les services publics. Outre la sous-station, le routeur convient également pour relier les installations de production d’énergie renouvelable à distance à un réseau géré par le service public.

 

POURQUOI LES RÉSEAUX CELLULAIRES SONT ADAPTÉS AUX RÉSEAUX LARGES

Alors que les entreprises de services publics s’appuyaient traditionnellement sur des infrastructures de communication physiques telles que les câbles à fibres optiques, elles se tournent progressivement vers des réseaux cellulaires moins chers, plus faciles à déployer et à faire évoluer. Les technologies sans fil modernes offrent plus de flexibilité et une solution de communication rentable adaptée à un large éventail d’applications.

 

Les autres avantages des réseaux sans fil incluent ;

  • La communication cellulaire est une technologie mature avec une large couverture. Ainsi, les services publics peuvent utiliser l’infrastructure existante qui est disponible à moindre coût et sans avoir à déployer de nouveaux équipements.
  • Facile à étendre ou à mettre à niveau par rapport aux réseaux physiques tels que la fibre qui nécessitent la pose de câbles supplémentaires pour atteindre de nouveaux emplacements
  • Haute fiabilité et performances. Les réseaux cellulaires sans fil offrent une faible latence, des vitesses de données rapides, une capacité de données élevée et d’autres fonctionnalités pour prendre en charge les tâches d’automatisation de sous-station critiques et exigeantes
  • Communication sécurisée et fiable
  • Aujourd’hui, les progrès des technologies sans fil fournissent des systèmes de communication fiables et à grande vitesse qui prennent en charge une large gamme d’automatisation de sous-station, de SCADA, de comptage intelligent et d’autres applications. De plus, les fabricants d’équipements produisent aujourd’hui de nouveaux appareils tels que des routeurs cellulaires de qualité industrielle pour prendre en charge la connectivité.

 

Les routeurs conformes, économiques et fiables tels que les routeurs cellulaires industriels M2M PRO4 offrent aux services publics une solution de communication économique, sécurisée et facile à déployer qui leur permet de relier de manière fiable leurs actifs distants à la plate-forme de contrôle centrale. En particulier, les solutions permettent de relier les différents composants clés, y compris les centrales de production d’énergie à distance, les réseaux d’automatisation de la distribution, les réseaux de comptage et de sous-station SCADA et d’autres composants à un système central de surveillance et de contrôle.

 

ROUTEURS CELLULAIRES INDUSTRIELS

Un routeur cellulaire industriel est un dispositif de communication qui relie les données de la fibre, de l’Ethernet ou d’autres réseaux physiques via un WAN cellulaire sans fil sécurisé. Il achemine ensuite les données vers un RTPC via le service de réseau 2, 3 ou 4G préféré ou existant choisi par l’utilisateur. Les routeurs industriels modernes sont des appareils intelligents qui prennent en charge l’envoi de données à grande vitesse, permettant ainsi la transmission de grandes quantités d’informations à moindre coût.

Généralement, les routeurs industriels fournissent une solution de communication flexible et évolutive qui permet aux services publics de moderniser le réseau. Il permet aux services publics de relier leurs centrales de production, les sous-stations de transmission HT/MT et de distribution MT/BT à un réseau commun via des réseaux sans fil. Cela permet aux entreprises de services publics de surveiller et de gérer à distance la production et la consommation ainsi que la fourniture d’électricité.

En plus de fonctionner comme principaux dispositifs de communication reliant la sous-station à la salle de contrôle du service public, les routeurs cellulaires industriels peuvent fonctionner comme une sauvegarde dans des endroits avec une liaison de réseau fibre déjà existante. En cas de défaillance de la connectivité par câble à fibre optique, ils peuvent basculer vers la connexion sans fil, minimisant ainsi les temps d’arrêt. Un basculement automatique assure un niveau élevé de tolérance aux pannes tout en évitant la perte de communication entre la sous-station distante et le centre de contrôle.

 

ROUTEUR CELLULAIRE INDUSTRIEL M2M PRO4

Le M2M PRO4 est un routeur industriel solide et robuste qui fournit une solution de connectivité sécurisée, fiable et rapide entre les sous-stations distantes et les salles de contrôle des services publics. En particulier, le M2M PRO4 est l’un des meilleurs routeurs cellulaires industriels adaptés aux applications exigeantes d’automatisation des sous-stations. Les routeurs sont conçus pour fournir le plus haut niveau de cybersécurité, assurant ainsi la protection de toutes les données et des actifs connectés.

 


 

Les fonctionnalités clés incluent:

  • Le PRO4 est facile à configurer et à entretenir, un routeur industriel sécurisé qui fournit de multiples fonctions, réduisant ainsi les coûts d’installation et minimisant le nombre de composants au niveau de la sous-station.
  • Les routeurs industriels PRO4 sont construits avec une sécurité et des pare-feu robustes qui leur permettent de se conformer aux exigences NERC-CIP-5 dans les sous-stations existantes ou nouvelles, assurant ainsi la meilleure protection contre les cyberattaques. Certaines des fonctionnalités de sécurité incluent des mots de passe forts, un pare-feu et Syslog, des protocoles cryptés et une authentification à distance.
  • Habituellement, le routeur industriel M2M PRO4 est un appareil de sous-station qui communique via les réseaux 4G LTE, offrant ainsi des vitesses de données rapides et une communication fiable. Il est livré avec diverses interfaces telles que RS232 et RS485 qui permettent une connexion facile des automates.
  • Robuste pour résister à un large éventail de conditions difficiles

 

CONCLUSION

Malgré la vitesse élevée, l’immunité au bruit et les autres avantages qu’offrent les réseaux à fibre optique, il est coûteux et parfois difficile à installer dans certains environnements. D’autre part, les routeurs sans fil industriels peuvent connecter les installations distantes au centre de contrôle du service public et fournir des faibles latences et une capacité tout comme les réseaux fibre.

La communication cellulaire sans fil a le potentiel d’augmenter l’adoption de l’automatisation des sous-stations. Dans cette optique, les principales sociétés de technologie d’automatisation, telles que WM Systems, fournissent des routeurs industriels pour faciliter l’adoption et la transition de la fibre rigide vers des réseaux sans fil polyvalents plus flexibles.

Pour plus de détails, consultez le routeur industriel cellulaire M2M et d’autres dispositifs d’automatisation industrielle.

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