image

Case Study: Rozwój platformy zabezpieczeń i sterowania dla cyfrowych stacji elektroenergetycznych

Budowa nowej generacji systemów Protection & Control to wyzwanie łączące rygorystyczne wymogi bezpieczeństwa z potrzebą pełnej modularności. Case study opisuje proces tworzenia zaawansowanej platformy zabezpieczeń, która dzięki wirtualizacji funkcji i architekturze usługowej redefiniuje standardy niezawodności w cyfrowych rozdzielniach i systemach krytycznych.

Wyzwanie: Stworzenie bezpiecznego i skalowalnego systemu dla energetyki

Klient z sektora energetycznego planował wdrożenie nowej platformy zabezpieczeń i sterowania dla najbardziej wymagających aplikacji – dużych stacji elektroenergetycznych, systemów przemysłowych o znaczeniu krytycznym oraz cyfrowych rozdzielni . Celem było stworzenie rozwiązania modularnego i bezpiecznego, które uprości cały cykl życia urządzenia – od konfiguracji, przez testowanie, aż po eksploatację i utrzymanie.

Case Study: Rozwój platformy zabezpieczeń i sterowania dla cyfrowych stacji elektroenergetycznych
Case Study: Rozwój platformy zabezpieczeń i sterowania dla cyfrowych stacji elektroenergetycznych

Architektura i funkcjonalności oprogra

Rozwiązanie: Architektura usługowa i wirtualizacja funkcji zabezpieczeń

Zespół inżynierów oprogramowania był zaangażowany od samego początku projektu, współtworząc architekturę oprogramowania i realizując kluczowe komponenty:

  • rozwój oprogramowania układowego, w tym algorytmów zabezpieczeń oraz obsługi cyfrowych strumieni pomiarowych,
  • stworzenie nowego narzędzia inżynierskiego do konfiguracji i zarządzania wieloma typami urządzeńnia
  • implementacja mechanizmów cyberbezpieczeństwa, takich zarządzanie dostępem,
  • przeprowadzenie kompleksowych testów.

Technologie i narzędzia: C++, Linux Embedded i precyzyjna synchronizacja (PTP)

Projekt wymagał zastosowania stosu technologicznego gwarantującego najwyższą wydajność i niezawodność w czasie rzeczywistym. Zdecydowaliśmy się na odejście od monolitycznych rozwiązań na rzecz nowoczesnej konteneryzacji i systemów wbudowanych.

  • Firmware: C/C++, Linux embedded, wielowątkowość, konteneryzacja
  • Synchronizacja: IEEE 1588 (PTP), precyzyjne sterowanie czasem próbkowania
  • UI/UX: projektowanie interfejsu dotykowego, nowoczesne biblioteki graficzne
  • Narzędzie inżynierskie: aplikacja desktopowa/webowa z wizualizacją schematów, konfiguracją offline/online, wsparciem AI
  • Testowanie: symulatory cyfrowe czasu rzeczywistego, automatyczne testy UI, testy obciążeniowe i cyberbezpieczeństwa

Tak dobrany stack technologiczny pozwolił na osiągnięcie precyzji sterowania wymaganej w infrastrukturze krytycznej przy jednoczesnym zachowaniu elastyczności nowoczesnego software’u.

Case Study: Rozwój platformy zabezpieczeń i sterowania dla cyfrowych stacji elektroenergetycznych

Integracja: Cyfrowe rozdzielnie, Chmura i Edge Computing

Kluczowym wymogiem projektowym była pełna interoperacyjność przekaźnika

Kluczowym aspektem nowej platformy była jej otwartość. System został zaprojektowany tak, aby płynnie komunikować się zarówno z nowoczesnymi cyfrowymi rozdzielniami, jak i starszą infrastrukturą, pełniąc rolę pomostu technologicznego.

  • Cyfrowe rozdzielnie: obsługa cyfrowych pomiarów, integracja z czujnikami i modułami scalającymi
  • Systemy SCADA i sterowania: pełna zgodność z nowoczesnymi protokołami komunikacyjnymi i rozszerzonymi modelami danych
  • Chmura i edge computing: możliwość przesyłania danych do aplikacji chmurowych, otwarte API dla integracji z systemami zewnętrznymi
  • Schematy międzyurządzeniowe: koordynacja zabezpieczeń między wieloma urządzeniami, np. w przypadku detekcji łuku
  • Integracja wsteczna: obsługa starszych protokołów i urządzeń, umożliwiająca modernizację bez wymiany całej infrastruktury

Wyzwania projektowe: Od wirtualizacji po certyfikację

Realizacja tak złożonego systemu wiązała się z pokonaniem szeregu barier technicznych, szczególnie w obszarze wirtualizacji funkcji, które tradycyjnie były ściśle powiązane ze sprzętem.

  • Modularność i skalowalność: zastosowanie architektury usługowej, umożliwiającej dynamiczne dodawanie i usuwanie modułów
  • Wirtualizacja: stworzenie warstwy abstrakcji sprzętowej, umożliwiającej uruchomienie logiki zabezpieczeń w środowisku serwerowym
  • Nowe doświadczenie użytkownika: projektowanie interfejsu dotykowego i narzędzia inżynierskiego z uwzględnieniem potrzeb użytkowników
  • Wysoka wydajność: optymalizacja algorytmów zabezpieczeń, synchronizacja czasowa na poziomie mikrosekund
  • Certyfikacja i zgodność: przygotowanie dokumentacji testowej, szybkie reagowanie na niezgodności, wykorzystanie cyfrowych bliźniaków do testów
Case Study: Rozwój platformy zabezpieczeń i sterowania dla cyfrowych stacji elektroenergetycznych

Efekty: Gotowość na przyszłość i niższy koszt eksploatacji (TCO)

Finalny produkt to nie tylko urządzenie, ale kompletny ekosystem, który redefiniuje standardy w branży automatyki energetycznej. Dzięki wdrożonym innowacjom klient zyskał przewagę konkurencyjną na lata.

  • Gotowość na przyszłość: możliwość wdrożenia zabezpieczeń jako aplikacji wirtualnej lub urządzenia fizycznego
  • Uproszczona eksploatacja: intuicyjny interfejs, automatyczne tryby testowe, skrócenie czasu uruchomienia i analizy awarii
  • Integracja z systemami zarządzania energią: dostarczanie danych operacyjnych i diagnostycznych do nadrzędnych platform
  • Elastyczność i bezpieczeństwo: możliwość dostosowania do nowych wymagań bez konieczności wymiany sprzętu, zgodność z normami cyberbezpieczeństwa
  • Wartość dla klienta końcowego: niższy całkowity koszt posiadania, większa niezawodność i bezpieczeństwo infrastruktury
  • Wartość dla partnera technologicznego: potwierdzenie kompetencji w zakresie rozwoju złożonych systemów, przyspieszenie cyklu innowacji, umocnienie pozycji lidera technologicznego

Projekt ten potwierdził, że zaawansowane techniki inżynierii oprogramowania mogą i powinny być stosowane w najbardziej wymagających sektorach przemysłu.

Nasze doświadczenie w realizacji krytycznych systemów dla energetyki pozwala nam dostarczać rozwiązania bezpieczne i skalowalne. Zobacz pełen zakres naszych kompetencji na stronie Energy lub skontaktuj się z nami, aby omówić Twoje wyzwania.

Zobacz inne case studies

Już dziś możemy pomóc Ci rosnąć

Porozmawiajmy, jak możemy wesprzeć Twój biznes

TTMC Contact person
Monika Radomska

Sales Manager

    This site is registered on wpml.org as a development site. Switch to a production site key to remove this banner.