De Cisco Substation Automation-oplossing stelt nutsbedrijven in staat nieuwe bedrijfsmodellen te ondersteunen, de capaciteit uit te breiden, hernieuwbare energiebronnen te integreren, de operationele kosten te verlagen, de risico’s voor netwerkactiviteiten te verminderen en te voldoen aan wettelijke vereisten. De oplossing ondersteunt meer dan alleen de belangrijkste SCADA-systemen (Supervisory Management and Knowledge Acquisition) en voegt belangrijke gebruiksscenario’s toe met betrekking tot de bescherming van belangrijke activa en energiebeheer. De technologische upgrades en netwerkbeheermogelijkheden verlagen de operationele kosten door de netwerkvoetafdruk te verkleinen en belangrijke taken te automatiseren. De netwerkinfrastructuur kan meer apparaten ondersteunen en meer bandbreedte verwerken met meer veerkracht en nieuwe mogelijkheden voor het netwerk, zoals tijdsynchronisatie en hostingapplicaties. De Substation Automation-oplossing bouwt voort op de zichtbaarheid en veiligheid van onze Grid Safety-oplossing om te voldoen aan de behoeften van een breed scala aan transmissie- en distributiesubstations. De bijgewerkte oplossing helpt nutsbedrijven de volgende zakelijke en operationele uitdagingen te overwinnen:

• Een groeiend aantal proces- en stationbusapparaten zorgt voor hogere bandbreedtevereisten
• Beperkte ruimte en stroom in onderstations voor apparatuur
• De cyberveiligheidsrisico’s moeten worden verminderd door inzicht te bieden in en segmentatie van substationapparatuur en verkeersstromen.
• Gebrek aan netwerkvaardigheden in groups voor netwerkoperaties
• Vereisten voor het integreren en monitoren van oudere apparaten
• Regelgevende vereisten, vooral NERC-CIP en NIS2
• Moet worden geschaald om meer onderstations te ondersteunen

De Substation Automation-oplossing helpt nutsbedrijven deze uitdagingen te overwinnen en legt de foundation voor betrouwbaardere, duurzamere en efficiëntere netwerkactiviteiten tegen lagere kosten. De belangrijkste kenmerken van deze oplossing zijn onder meer:

• Meer poorten en hogere snelheden: Introductie van de IEC 61850-3 en IEEE 1613 compatibele Cisco Catalyst IE9300 Rugged Sequence Switches met 28 Gigabit Ethernet-glasvezelpoorten voor veilige, betrouwbare station- en procesbuscommunicatie met lage latentie
• Hogere havendichtheid by way of stapelbaar schakelen
• Grotere betrouwbaarheid: Ondersteuning voor een reeks tolerantie- en synchronisatieprotocollen
• Multifunctionele router: Introductie van IEC 61850-3 en IEEE 1613 substation gecertificeerde Cisco Catalyst IR8340 Rugged Sequence Router en Cisco Catalyst IR1100 Rugged Sequence Routers voor een combinatie van schaalbare WAN-connectiviteit, firewallbeveiliging en applicatiehosting
• Betrouwbaarheid: Ondersteuning voor een reeks tolerantie- en synchronisatieprotocollen
• Grotere veiligheid: Schakel uiterst veilig WAN in met geavanceerde firewalling, URL-filtering, inbraakpreventie (IDS/IPS), bescherming tegen malware, IPsec/MACsec-codering en DNS-beveiliging. Dwing netwerktoegangscontrole af met Cisco Trustsec en IEEE 802.1x. Krijg inzicht in de activa van onderstations, hun communicatieactiviteiten en uw beveiligingspositie met Cisco Cyber ​​Imaginative and prescient. Beheer externe toegang tot bedrijfsmiddelen met Cisco Safe Tools Entry. Allemaal ingebouwd in Cisco-netwerkapparatuur met beveiligd opstarten, ondertekende firmware en SUDI.
• Flexibiliteit: Zeer modulaire platforms ter ondersteuning van de behoeften op het gebied van schakelen, routering, synchronisatie en edge computing
• Beschikbaarheid: Ondersteuning voor IEC62439-3 verliesvrije netwerktopologieën en protocollen (zoals Excessive-Availability Seamless Redundancy (HSR) en Parallel Redundancy Protocol (PRP))
• Precisie: Ondersteuning voor tijdsynchronisatie over het hele substation (bijvoorbeeld het 2017 IEEE Precision Time Protocol – Energy Profile of IEC61850-9-3 PUP)
• Kritieke functies: Ondersteuning voor substationcommunicatie zoals IEC 61850, Modbus, IEC 60870-5-104 (IEC 104) en Distributed Community Protocol 3 (DNP3)
• Eenvoud: Reeks beheeropties, waaronder Cisco Catalyst Heart voor substationswitching en Cisco SD-WAN Supervisor voor SD-WAN-routeringsmogelijkheden

Evolutie naar segmentrouting en Ethernet VPN (EVPN) voor WAN-connectiviteit op onderstations

Vóór segmentroutering werden MPLS-pakketten (Multi-Protocol Label Switching) doorgestuurd met behulp van labelswitching in plaats van IP-gebaseerde routering, wat betekent dat de routers verkeer doorstuurden op foundation van het label en niet op het bestemmingsadres. Hiervoor waren alleen de ‘edge’-routers nodig om een ​​IP-lookup uit te voeren, terwijl tussenliggende ‘core’-routers alleen een labellookup uitvoerden.

Helaas heeft MPLS de complexiteit van een bestaand netwerk niet weggenomen. In feite zorgde het voor meer complexiteit door further protocollen en voor elk MPLS-knooppunt dat de standing over het hele netwerk moest worden gesynchroniseerd. Naarmate de omvang van de netwerken groeide, namen ook de staat en de complexiteit toe, waardoor het moeilijker werd om te opereren en te beheren.

Segmentroutering is afhankelijk van een klein aantal uitbreidingen van de protocollen Cisco Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) en Open Shortest Path First (OSPF). Het kan werken met een MPLS- of een IPv6-datavlak en kan worden geïntegreerd met de rijke multiservicemogelijkheden van MPLS, waaronder Layer 3 VPN (L3VPN), Digital Non-public Wire Service (VPWS), Digital Non-public LAN Service (VPLS) en EVPN .

Segmentroutering kan rechtstreeks worden toegepast op de MPLS-architecturen, zonder wijziging in het doorstuurvlak. Segmentrouting maakt effectiever gebruik van de netwerkbandbreedte dan traditionele MPLS-netwerken en biedt een lagere latentie.

EVPN

EVPN is de L2VPN-technologie van de volgende generatie en biedt zowel laag-2 als laag-3 VPN-diensten op een schaalbare en vereenvoudigde manier. De evolutie van EVPN begon vanwege de behoefte aan een schaalbare oplossing om verschillende laag-2-domeinen te overbruggen en de beperkingen te overwinnen waarmee VPLS te maken krijgt, zoals schaalbaarheid, multi-homing en taakverdeling per stroom.

Gebruiksscenario’s besproken in de nieuwe Cisco Validated Designs

We hebben 3 categorieën diensten waarmee we rekening moeten houden voor het transportnetwerk:

1. Laag 3 IP-gebaseerd substation naar datacenter: IP-gebaseerde Scada-data, IP-gebaseerde CCTV, bedrijfsdata en IP-telefonie.
2. Laag 2 Niet routeerbaar onderstation naar onderstation: Layer 2 ethernet-gebaseerde multicast-protocollen (zoals IEC61850 GOOSE & SV), virtuele machinemigraties (voor gevirtualiseerde applicaties) en Scada-verkeer van derden.
3. Laag 2-substation naar substation voor traditionele telebescherming: Energy Safety-services, die point-to-point met een lage latentie werken met behulp van specifieke hulpprogrammaprotocollen en strikt ontworpen paden door het netwerk.

SEL-partnerschap

Cisco werkt samen met Schweitzer Engineering Laboratories om de teleprotectiediensten en interfaces binnen het onderstation te leveren, die by way of het SEL ICON-platform verlopen. Dit platform biedt de interfaces die nodig zijn voor apparaten voor onderstationbeveiliging en biedt tegelijkertijd een op Ethernet gebaseerde uplink naar het Cisco Converged Transport-netwerk (NCS). De experience van SEL op het gebied van netwerkautomatisering wordt gecombineerd met Cisco’s industriële onderstations en geconvergeerde transportnetwerkproducten bieden de beste end-to-end oplossing in zijn soort.

Gevalideerde ontwerpen

Datasheets

Deel: