Electricity North West

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Les prolongateurs de ligne Ethernet Wolverine permettent d’utiliser l’infrastructure câblée existante pour créer un réseau Ethernet sécurisé IP, utilisé pour contrôler les sous-stations électriques dans le nord-ouest du Royaume-Uni.

Électricity North West a mis à niveau son réseau de communication de données en une solution Ethernet IP pour aider à améliorer le service fourni par son réseau de distribution d'électricité. Le réseau modernisé "hors exploitation" offre une fiabilité et une bande passante accrues, aidant ainsi la société à mieux surveiller et contrôler l’alimentation en électricité de 2,4 millions d’immeubles situés au Royaume-Uni. L’utilisation des prolongateurs de ligne Ethernet de Westermo, essentiels à l’utilisation de l’infrastructure de câblage en cuivre vieillissante, a été essentielle au projet, garantissant ainsi la viabilité économique du projet.

Électricity North West possède, exploite et entretient le réseau de distribution d'électricité dans le nord-ouest du Royaume-Uni, reliant plus de cinq millions de personnes de la région au réseau national. Le réseau couvre un large éventail de terrains, allant de fermes isolées dans des zones rurales telles que Cumbria, à des zones d’industrie lourde et à des populations urbaines comprenant Manchester. Électricity North West cherche continuellement à améliorer la qualité du service fourni à ses clients. Pour y parvenir, il est essentiel de surveiller et de contrôler efficacement les 500 sous-stations primaires réparties dans toute la région. Les sous-stations permettent de rediriger le courant en cas de problème, contribuant ainsi à minimiser les «minutes perdues» de fourniture.

Maximiser la qualité de l'offre
«Notre objectif principal est d'optimiser la qualité de l'approvisionnement et de minimiser les minutes perdues», a expliqué Paul Gornall, responsable des réseaux et des opérations sur le terrain à Electricity North West, responsable des systèmes de télécommunication et de télémétrie. "Il est impératif de démontrer que nous livrons à la périphérie du réseau électrique. Pour ce faire, nous devons disposer d'un réseau de communication adapté prenant en charge ces éléments livrables opérationnels."

Le réseau de communication de données permet de relier ces emplacements à un système SCADA situé au centre. Les unités terminales distantes (RTU) installées aux sous-stations principales transmettent les tensions, le courant, les états des commutateurs, la température des transformateurs et les alarmes des données des capteurs et équipements connectés. Dans le cadre du programme d’amélioration continue d’Electricity North West, la société installait de nouveaux RTU pour remplacer les périphériques obsolètes et mettre à niveau le réseau de communication qui relie ces périphériques. Cela permettrait de mieux soutenir les opérations existantes et de proposer de nouveaux services tels que CLASS (services système actifs sur charge personnalisée - www.enwl.co.uk/class), qui utilisent le contrôle de la tension pour gérer la consommation d'électricité aux heures de pointe.

Le réseau de communication de données existant était une très grande solution basée sur la série VF, offrant une bande passante limitée - seulement 1 200 bauds, aucune redondance et une résilience insuffisante. Une mise à niveau vers une solution Ethernet IP était nécessaire pour améliorer la fiabilité, la résilience et la bande passante. Il devait également prendre en charge la gamme plus large de fonctions et de services améliorés.

«En définitive, la bande passante, la fiabilité et la résilience accrues offertes par le réseau Ethernet IP contribueront à soutenir les opérations actuelles d’Électricity North West et à fournir une fiabilité encore plus grande de l’alimentation électrique à nos clients», a expliqué Paul Gornall. "Le réseau de communication mis à niveau et à l'épreuve du temps permettra également à la société d'offrir une gamme de services supplémentaires tels que CLASS et compteurs intelligents, ce qui renforcera encore notre capacité à servir nos clients."

Réutilisation du câblage en cuivre existant pour le réseau IP
Le réseau de communication existant était basé sur un câblage en cuivre. On pensait que pour prendre en charge un réseau Ethernet IP, une nouvelle infrastructure de câbles à fibres optiques serait nécessaire. Avec environ 11 000 km de câbles installés susceptibles d'être remplacés, la taille, la complexité, le temps et le coût du projet étaient extrêmement prohibitifs. Il était donc essentiel de trouver une solution permettant d'utiliser l'infrastructure de câble existante, dans la mesure du possible.

Les prolongateurs de lignes Ethernet Westermo Wolverine ont présenté la solution idéale à ce défi, car ils permettent de créer des réseaux Ethernet efficaces sur des distances allant jusqu'à 15 km (en fonction des caractéristiques du câble), tout en permettant des débits de données allant jusqu'à 15,3 Mbit / s. La technologie de communication SHDSL sur laquelle les périphériques sont basés permet de réutiliser de nombreux types de câbles en cuivre préexistants. Cela signifiait qu'Electricity North West pouvait éviter de remplacer sa vaste infrastructure de câbles, tout en mettant à niveau son réseau.

«En raison de notre réseau câblé de cuivre vieillissant, nous voulions installer et maintenir la redondance du réseau chaque fois que possible afin de nous assurer une solution très résiliente et fiable. Les prolongateurs de ligne Westermo Wolverine nous aident à atteindre cet objectif tout en utilisant les câbles existants. En conséquence, nous avons installé les périphériques sur l’ensemble du réseau. "

Environ 750 prolongateurs de ligne Wolverine sont utilisés pour connecter les unités de traitement distantes des 500 sous-stations principales au système SCADA. À ce jour, environ 250 périphériques ont été installés sur des sites de la région. Les prolongateurs de ligne Ethernet Westermo ont créé un réseau robuste offrant une fiabilité, une sécurité, une résilience et une bande passante supérieures.

«Nous avons entrepris des tests approfondis de FAT sur le Westermo Wolverine et avons trouvé la performance exceptionnelle. Après avoir installé plus de 250 périphériques, nous continuons d'être extrêmement satisfaits des périphériques et des performances du réseau dans son ensemble. "

À l'aide d'un outil de gestion tiers, Électricité Nord-Ouest est en mesure de surveiller en permanence les performances du réseau. Lors du démarrage du projet, l'objectif était d'atteindre 2 Mo de bande passante sur l'ensemble du réseau, mais en utilisant les appareils Westermo, il a été possible d'atteindre en moyenne entre 4 et 6 Mo et jusqu'à 12 Mo sur certaines sections du réseau.

Westermo communications de données robustes - made easy
La mise à niveau du réseau est confiée à l’équipe du réseau téléphonique et informatique de Electricity North West. Le groupe a trouvé que les appareils Westermo étaient très simples à installer et à configurer ainsi que très conviviaux. Les exigences en matière de montage sur rail DIN et d'alimentation en 48 V, qui se retrouvent généralement dans les armoires techniques des sous-stations déjà installées, ont permis d'intégrer très facilement les dispositifs à la configuration existante.

Le boîtier en aluminium robuste, les composants de qualité industrielle, la plage de température de fonctionnement étendue et les normes CEM, d’isolation et de protection antichoc de Wolverine leur ont permis de faire face à l’environnement difficile des sous-stations. Cela incluait des températures ambiantes basses et une installation dans des lignes électriques proches de 33KV, ce qui crée la possibilité d'inférences et de pointes de puissance.

Le réseau d’exploitation est en expansion constante à mesure que de nouveaux actifs, tels que des parcs éoliens et solaires, sont construits. Il était important que le réseau de communication puisse supporter cette expansion. Les deux ports DSL et les quatre ports 100baseTX fournis par Wolverine ont contribué à la pérennité du réseau en garantissant que des équipements supplémentaires puissent être facilement connectés au réseau en cas de besoin.

La sécurité réseau jusqu’à l'extrémité du réseau
L'amélioration de la sécurité du réseau était un élément essentiel du projet de mise à niveau de ce réseau. Les prolongateurs de ligne Wolverine sont administrés par le système d’exploitation WeOS de Westemo, ce qui facilite la configuration de fonctions de réseau complexes et offre une fonctionnalité de sécurité IP unique. En utilisant un pare-feu sur chaque port, il a été possible de distribuer des règles de pare-feu sur le réseau. L'avantage de cette solution est qu'elle permet d'éviter une attaque par déni de service si un seul pare-feu était déployé. Des pare-feu distribués sur chaque port permettent également de garantir un accès non autorisé à l’ensemble du réseau, améliorant ainsi la sécurité de ce réseau.

L’outil de configuration du logiciel WeConfig de Westermo est utilisé pour configurer et surveiller à distance les prolongateurs de ligne, ce qui permet à l’équipe réseau de gagner un temps considérable. De plus, lors de la mise à niveau du réseau, WeConfig a complété l’outil de gestion du réseau en aidant à «détecter» facilement les Traps  SNMP (événements ou problèmes importants) parmi des milliers de capteurs, appareils et équipements. Les prolongateurs de ligne Wolverine et l'outil WeConfig sont également utilisés pour surveiller et suivre l'évolution du SNR du câble. La dégradation des câbles due à l'âge, à l'érosion et même aux conditions météorologiques peut entraîner une baisse des performances et éventuellement une défaillance de la ligne. En se basant sur les performances, Électricity North West peut prendre des décisions objectives sur le remplacement des câbles.

L’équipe réseau de Electricity North West utilise également WeConfig pour garantir des performances réseau constantes. La fonction de diagnostic SHDSL a été utilisée pour surveiller l’effet de l’ajout de nouveaux équipements et services. Ces informations sont extrêmement utiles, car elles permettent de savoir à quoi s’attendre dans le futur et de prévenir les problèmes potentiels.

«La relation avec Westermo est également excellente. La société est très disponible pour nous assister et extrêmement réactive aux exigences de nos projets. Plus important encore, leurs produits sont très robustes, ce qui est exactement ce qui est nécessaire pour faire face aux exigences des environnements difficiles de la sous-station principale et pour garantir la fiabilité extrême du réseau. »