Case Study z tworzenia oprogramowania dla przekaźnika zabezpieczającego średniego napięcia
Projektowanie oprogramowania dla kompaktowych przekaźników średniego napięcia wymaga precyzyjnej optymalizacji kodu przy zachowaniu pełnej funkcjonalności zabezpieczeniowej. Zobacz, jak zespół inżynierów TTMS opracował zaawansowany firmware oraz intuicyjne narzędzia konfiguracyjne, zapewniając niezawodną ochronę sieci dystrybucyjnych i pełną interoperacyjność w standardzie IEC 61850.
Wyzwania projektowe: Oprogramowanie dla kompaktowych przekaźników SN .
Producent urządzeń elektroenergetycznych zwrócił się z potrzebą stworzenia oprogramowania dla kompaktowego przekaźnika zabezpieczającego średniego napięcia. Urządzenie miało chronić linie zasilające, silniki, transformatory oraz generatory w sieciach dystrybucyjnych SN, oferując szeroki zakres funkcji ochronnych w kompaktowej i intuicyjnej formie.
Architektura i funkcjonalności oprogramowania zabezpieczeniowego
Zespół inżynierów oprogramowania był intensywnie zaangażowany w projekt od jego początkowych etapów. Zakres prac obejmował:
- integrację komunikacji,
- opracowanie narzędzia konfiguracyjnego dla techników.
W ramach projektu zrealizowano:
- implementację logiki zabezpieczeń w czasie rzeczywistym (np. 50/51, 67, 87),
- rejestrację zdarzeń, logowanie zakłóceń oraz obsługę panelu HMI/LED,
- integrację stosów komunikacyjnych: IEC 61850 (MMS/GOOSE), Modbus, DNP3, IEC 60870-5-103/104, Ethernet/IP,
- opracowanie aplikacji do konfiguracji i obsługi przekaźników w technologii C#/.NET z nowoczesnym interfejsem graficznym.
Stack technologiczny: Narzędzia i standardy w embedded software
Aby zapewnić niezawodność działania w czasie rzeczywistym oraz zgodność z rygorystycznymi normami energetycznymi, oparliśmy architekturę systemu o sprawdzony stack technologiczny dedykowany rozwiązaniom embedded.
- Firmware: C/C++ i asembler na platformie embedded z mikroprocesorem lub DSP
- Komunikacja: protokoły zgodne z IEC 61850 Edycja 1 i 2
- Aplikacja PC: Microsoft .NET, prawdopodobnie z użyciem WPF
- Testowanie: zestawy testowe (Omicron, Doble), testy jednostkowe i integracyjne, analiza statyczna kodu, CI/CD, Git
- Standardy: zgodność z IEC 60255
Tak dobrany zestaw narzędzi pozwolił na stworzenie wydajnego i bezpiecznego kodu, gotowego na certyfikację zgodnie z międzynarodowymi standardami IEC.
Integracja przekaźników z systemami elektroenergetycznymi i SCADA
Kluczowym wymogiem projektowym była pełna interoperacyjność przekaźnika w zróżnicowanych środowiskach sieciowych – od nowoczesnych cyfrowych stacji po starsze instalacje wymagające wsparcia dla protokołów legacy.
- Obsługa nowoczesnych i starszych systemów SCADA/DCS (IEC 61850, DNP3, Modbus TCP/RTU, IEC 60870-5-103/104, SPAbus)
- Współpraca z czujnikami łuku elektrycznego oraz transformatorami niskiej mocy (LPCT/LPVT)
- Przekazywanie danych pomiarowych i zdarzeń do nadrzędnych systemów monitorowania i zarządzania energią
Dzięki szerokim możliwościom komunikacyjnym, urządzenie może pełnić rolę inteligentnego węzła w sieciach Smart Grid, integrując dane z wielu źródeł.
Optymalizacja wydajności i bezpieczeństwa systemów ochrony
Upakowanie zaawansowanej logiki zabezpieczeniowej w kompaktowym urządzeniu wiązało się z koniecznością pokonania szeregu barier technicznych, związanych głównie z optymalizacją zasobów i ergonomią użytkowania.
- Szeroki zakres funkcji w kompaktowej formie – optymalizacja kodu i wykorzystanie akceleracji sprzętowej
- Obsługa wielu protokołów – wdrożenie komunikacyjnego middleware’u
- Łatwość użycia – intuicyjny interfejs użytkownika i podział ustawień na „standardowe” i „zaawansowane”
- Integracja funkcji legacy – kompatybilność z wcześniejszymi urządzeniami i protokołami
- Jakość i certyfikacja – testy stabilności, nadzór własny, szybkie poprawki bezpieczeństwa
Zastosowane podejście inżynierskie pozwoliło na osiągnięcie kompromisu między bogatą funkcjonalnością a prostotą obsługi, co jest kluczowe dla techników pracujących w terenie.
Wyniki wdrożenia: Niezawodna ochrona sieci dystrybucyjnych
Wdrożenie nowego oprogramowania nie tylko unowocześniło ofertę produktową klienta, ale także przyniosło wymierne korzyści biznesowe, wzmacniając jego pozycję lidera w segmencie automatyki średniego napięcia (SN).
- Doskonalenie produktu – łatwość obsługi i zaawansowane funkcje
- Wpływ rynkowy – szeroka adopcja przez klientów przemysłowych i energetycznych
- Innowacje – ochrona przed łukiem elektrycznym, wsparcie dla LPCT/LPVT
- Ciągłe doskonalenie – aktualizacje firmware’u i narzędzi
- Wartość dla klienta – interoperacyjność, możliwość rozbudowy, wsparcie
- Długoterminowe partnerstwo – uznanie zespołu jako zaufanego partnera rozwojowego
Sukces tego projektu stał się fundamentem do dalszej, długofalowej współpracy R&D przy rozwoju kolejnych generacji inteligentnych urządzeń zabezpieczeniowych.
Potrzebujesz wsparcia w rozwoju oprogramowania embedded dla energetyki? Sprawdź nasze kompetencje w obszarze Energy i skontaktuj się z nami.
Zobacz inne case studies
Już dziś możemy pomóc Ci rosnąć
Porozmawiajmy, jak możemy wesprzeć Twój biznes
Monika Radomska
Sales Manager