Симплексные каналы...

Прошедшее на форуме релейщиков довольно скоротечное обсуждение доклада, и особенно одна из произнесенных в нем фраз
побуждают меня начать еще одну долгоиграющую тему: оправдано ли в современных условиях использование симплексных каналов, и, соответственно, выдвигаемое некоторыми РДУ требование по их использованию...
--------------------------------------------------------------
Напрямую заданный отцам-основателям вопрос получил вполне прогнозируемый мною ответ: да так исторически получилось (так создалась аппаратура). В настоящее время использование симплексных каналов - преступление, снижающее надежность системы в целом...
Я, достаточно долго размышляя на эту тему, так же в конце-концов пришел к выводу, что с технической точки зрения оправдания этому нет, более того, я тоже считаю, что использование симплексных каналов - это негативный фактор в обеспечении надежности современной энергетики...

Однако один позитивный момент с точки зрения эксплуатации при определенной конфигурации системы связи РЗА (ПА) все-таки есть: в кольцевых структурах ПА - полная аналогия с волоконно-оптическими кольцами - вывод в обслуживание одного симплексного канала (одного кольца) другое кольцо (резервное, симплексное) оставляет в работе...
Тем не менее этот довод (а в основном сторонниками симплексных каналов в той или иной форме используется именно он) притянут за уши не только с точки зрения техники, но и эксплуатации тоже... Поясню свою точку зрения:
система противо-аварийного управления - это комплекс мероприятий, каналов и сигналов осуществляемых/передаваемых во всех режимах работы системы: до-аварийном, устранения аварии и в пост-аварийном. С помощью сигналов-команд в основном передаются управляющие воздействия для устранения аварии. До-аварийная информация может собираться либо по каналам передачи данных (ТМ), либо так же с помощью сигналов-команд (наличие и необходимость существования каналов передачи речи и данных для противо-аварийного управления я опускаю).
Вот тут и заключается "засада" для сторонников симплексных каналов: по-определению системы сбора до-аварийной информации и выдачи управляющих воздействий - это ПРОТИВОНАПРАВЛЕННЫЕ системы: в одном случае информация идет с перефирии в центр, в другом: из центра - к объектам управления. Резервирование одного из направлений передачи просто бессмысленно (кстати в оптике кольцами резервируются именно дуплексные двунаправленные каналы). Резервирование должно быть по обоим направлениям передачи, а достичь этого можно только при использовании резервируемых дуплексных каналов. Что и подтверждается преобладающим числом продаж "дуплексных" шкафов УПАСК, содержащих в себе два симплексных канала (при общем системном снижении надежности шкафа)...

Другой часто используемый довод в пользу симплексных каналов касается работы обеих систем: как ПА, так и РЗ - бывает необходимо передать управляющее воздействие только в одну сторону, как, например, при защите трансформатора или при разгрузке.
Убедительно... но не очень.
Дело вот в чем: а какова цена ошибки в этих случаях, пусть даже она произойдет раз в несколько лет? Сопоставима ли стоимость трансформатора, или штраф за отключение потребителя более высокой категории со стоимостью создания дуплексного канала, позволяющего не только передавать управляющее воздействие, но и получать квитанцию о его прохождении, или, что более важно, о его выполнении? По известным мне ценам об этом даже смешно говорить...

Мимоходом пройдусь по еще одному тезису: комплексное использование канала-аппаратуры снижает надежность. За десять лет с момента начала использования таких каналов на территории России/СНГ не было зафиксировано НИ ОДНОГО аварийного случая, связанного именно с комплексностью выполняемых аппаратурой/каналом функций!!! Все случаи обусловлены либо неправильным действием подсистем передачи команд, либо недостатками конструкции. Это касается аппаратур ВСЕХ производителей, используемых в таком режиме в рассматриваемый период времени (АББ, Сименс, Искра. С появлением новых игроков все, конечно, может поменяться).
-----------------------------------------------------------------
К сожалению возможности современных систем передачи сигналов-команд РЗ и РЗА (ПА) используются далеко не полностью. Не хочу обобщать. Приведу примеры только самых интересных/полезных с моей точки зрения функций.
Квитирование.
Отложенную систему квитирования можно создать на многих представленных на рынке устройствах.
Однако есть устройства позволяющие создать следящую/реального времени систему квитирования, особенностью которой является получение квитанции в сам момент передачи сигнала-команды. При этом системы РЗА могут либо прекратить передачу команды и завершить свое действие, либо перейти к следующему этапу противоаварийного управления.

Раньше основным техническим препятствием для использования таких систем было следующее: при пропадании квитанции задержанная передача одной команды блокировала передачу всех остальных.
Теперь, когда появилась возможность одновременной и не зависимой передачи нескольких сигналов (как в ВЧ, так и в оптике), эта проблема отпала...
К тому же, если действие каждой ступени ограничено по времени, и наступает момент, когда ее выполнение уже не важно, на передаваемый сигнал можно наложить ограничение по времени ожидания квитанции (принудительное отключение).
Такое индивидуальное (как в НСД600) квитирование каждого передаваемого сигнала РЗ позволяет говорить о каналах с практически абсолютной надежностью передачи или исполнения, в зависимости от того, откуда берется сигнал квитанции... (Хоть убейте меня, но в условиях реконструкции МРСК и, главное, массового изменения главных схем ПС 110 кВ, эту функцию я считаю архиважной и полезной)
Безусловно возможно и групповое квитирование реального времени, когда на любую из передаваемых команд с удаленного конца поступает общая квитанция. Разница состоит только в механизме создания и передачи квитанции.
В НСД600 групповая квитанция не влияет на передачу остальных команд в обоих направлениях.
В системах типа АЕС600 групповая квитанция может иметь низший приоритет (чтобы не мешать остальным сигналам), но тогда она больше будет похожа на отложенную квитанцию; или, наоборот, может иметь высший приоритет, и прерывать передачу менее важных сигналов. Все зависит от принципов построения системы РЗА. Например, групповое квитирование может использоваться только в направлении передачи команд управляющих воздействий; или автоматически отключаться при передаче резервных команд.
Квази-симплексирование каналов
Да-да, Вы не ослышались... Я уже много раз на всех уровнях говорил, что хорошая современная ВЧ аппаратура характеризуется полной независимостью выполняемых функций как программно, так и аппаратно. Это ее свойство позволяет на основе дуплексных каналов создавать квази-симплексные каналы (при значительно более высокой их аппаратной надежности).
Все выглядит именно так, как нарисовано на рисунке: это один ВЧ аппарат и присоединяется он по ВЧ, как показано.
Что это дает?
В два-три раза меньше оборудования - соответственно выше аппаратная надежность, габариты, электропотребление и т.д.
Фактически полная независимость приемно-передающего трактов -
почти независимое их обслуживание (поклон в сторону эксплуатации, хотя смысла в этом нет абсолютно); отсутствие неизбежных потерь ВЧ сигнала (2-6 дБ в зависимости от схемы и конструкции ВЧ присоединения, особенно в "окружении" другой аппаратуры); скоростной или с регенерацией транзит команд; возможность промежуточного усиления на длинных каналах (ну это уже так - до кучи)...
...

PS.
для особо "ретивых" коллег: все это уже запатентованно :-)

PS1.

кстати, чисто экономически, квази-симплексное решение является технически более совершенным. Смотрите: стоимость аппарата складывается из стоимостей аппаратной части, работы, разработки, стоимости программного обеспечения, ну и т.д. При одинаковой стоимости квази- и классического симплекса, последний имеет больший аппаратный состав и большее число выполняемых работ. Следовательно в квази- решениях большая часть денег вкладывается в качество, надежность и функциональность