Perfil IEC 61850

ASESORAMIENTO PARA LA DEFINICIÓN DE UN PERFIL IEC 61850

INTRODUCCIÓN

La aparición de la norma IEC 61850 responde a la necesidad de mejorar los sistemas de protección y control del sistema eléctrico mediante la utilización de nuevas tecnologías, en especial por lo que se refiere al uso generalizado de las telecomunicaciones. Gracias a la unificación de protocolos de comunicación y del modelado de objetos se consigue que el sistema de automatización, protección, control y medida de una subestación se implemente utilizando una única tecnología que permite digitalizar los sistemas de automatización de subestaciones de forma normalizada.
Una de las ventajas ofrecidas por esta nueva tecnología es la posibilidad de obtener interoperabilidad entre fabricantes y de unificar los criterios de diseño, operación y mantenimiento de los sistemas de protección, control y automatización de la subestación y en definitiva homogeneizar la implementación de subestaciones digitales. Esto se consigue gracias a la capacidad de independizar el diseño de la subestación de la implementación y por lo tanto del fabricante de cada equipo. Sin embargo, la interoperabilidad no es una característica intrínseca, sino que solo se obtiene cuando existe una guía de implementación o perfil que define de forma inequívoca todos los aspectos que en la norma son opcionales junto con otros aspectos de diseño y parámetros de funcionamiento no contemplados en la norma pero que tiene influencia en el desempeño del sistema.
En la implementación de subestaciones digitales IEC 61850 es muy importante especificar y normalizar la infraestructura de pruebas digitales que facilite las pruebas y la localización de averías permitiendo la realización de pruebas automatizadas ejecutadas localmente o a distancia.

NECESIDAD DE DEFINIR UN PERFIL

La implantación de los protocolos actualmente utilizados requirió en su día la definición de un perfil de comunicaciones que permitiera la comunicación entre equipos de diferentes fabricantes.
De la misma forma, el despliegue de la nueva arquitectura definida en la norma IEC 61850 requiere de la definición de un perfil. En este caso, el perfil tiene un alcance más amplio ya que no se limita a describir el modo de implementación y configuración de los protocolos, sino que se debe extender a la definición de los modelos de datos y de servicios. La amplitud de la norma, la cual abarca todos los aspectos de un sistema de automatización de subestaciones, hace que la definición de un perfil sea muy importante para poder establecer los principios de funcionamiento, operación, mantenimiento y poder garantizar la compatibilidad entre fabricantes o interoperabilidad.
El proceso de creación de un perfil implica que la empresa interioriza el conocimiento sobre la norma y crea conocimiento interno sobre estas nuevas tecnologías de forma que gana control sobre los nuevos proyectos en todas sus fases, ingeniería, ejecución, explotación y mantenimiento. Esto permite desarrollar los proyectos de forma que se obtenga todo el potencial de reducción de costes de esta nueva tecnología.

Además de los aspectos mencionados anteriormente, disponer de un perfil garantiza la interoperabilidad entre fabricantes y simplifica el proceso de aceptación de equipos puesto que se dispone de una plantilla, el perfil, con la que comparar, de forma automática, las características de cada equipo.

PROCESO DE CREACIÓN DEL PERFIL

La definición de un perfil se desarrolla en las siguientes etapas:
1. Recopilación de información y criterios de operación actuales. Un perfil no pretende cambiar el modo de funcionamiento ni operación de una subestación por lo que en la primera etapa se recopilarán las especificaciones actuales para a partir de ellas continuar desarrollando el perfil.
2. Normalización de unifilares. Se identificarán los tipos de subestaciones existentes en la red con tal de normalizar su unifilar y los criterios de protección y control.
3. Asociación funcional. Se identificarán los Nodos Lógicos (LN) necesarios para implementar el sistema de automatización, protección, control y medida. Se definirán las relaciones entre los equipos primarios y los LN y se definirán los LN asociados a cada función.
4. Diccionario de LN. Se creará una lista de todos los LN que son necesarios y por lo tanto serán obligatorios en todos los diseños de subestación.
5. Perfil de Datos. Se definirán los datos y atributos requeridos para cada uno de los datos de los LN incluidos en el diccionario. Este perfil definirá de forma inequívoca y sin opciones ni ambigüedades los atributos requeridos para cada dato. El perfil de datos se documenta de forma inequívoca utilizando una herramienta de especificación que genera archivos scl que especifican el modelo de datos de cada uno de los equipos del SAS.
6. Mapeado de señales. Se definirán las señales de los equipos primarios y las que se transmitirán mediante mensajes entre LNs. Las señales de los equipos primarios se mapearán a objetos y atributos de LNs indicando la funcionalidad deseada para cada señal, esto es, si se incluye en un mensaje Goose, en un Reporte, etc., Para las informaciones intercambiadas entre IEDs se definirán los tipos de mensajes y sus características siguiendo las indicaciones de la norma. El resultado de esta etapa será una lista de señales y una lista de mensajes IEC 61850 tanto tipo GOOSE, SVM como MMS.
7. Arquitectura y especificación de equipos. En esta etapa se define la arquitectura del SAS identificando los equipos que la componen, el modelo de datos de cada uno de ellos expresado mediante un archivo scl y las señales cableadas a cada equipo indicando el mapeado de las mismas con los objetos y atributos del modelo de datos del equipo.
8. Sistema de comunicación. Se definirá la arquitectura de la red de comunicaciones de la subestación, los requerimientos operativos y los criterios de configuración de VLANs.
9. Funciones de mantenimiento y prueba. En el entorno de subestación digital es imprescindible implementar los recursos necesarios para la realización de pruebas que facilite la automatización de estas tanto durante la aceptación del sistema como durante la operación. Estas funciones facilitan la automatización del mantenimiento y la localización de averías.
10. Documentación. Se definirán los documentos y archivos que se deberán entregar en las diferentes etapas de realización de un proyecto.

DESARROLLO Y ALCANCE DEL TRABAJO

El trabajo se realizará combinando reuniones presenciales con trabajo a distancia utilizando tecnologías y aplicaciones de Internet.
Se realizará una reunión inicial para planificar el contenido, plazos y responsabilidades del equipo de trabajo.
Se desarrollará parte del trabajo a distancia con la posibilidad de realizar reunión de seguimiento utilizando medios de Internet.
El desarrollo del proyecto se finalizará con una reunión presencial para presentar los resultados.
Como resultado del proyecto se obtendrán los siguientes entregables:

Nodos Lógicos requeridos para cada tipo de Bahía, nivel de tensión y subestación.

Diccionario de Nodos Lógicos

Plantillas de Datos comunes y atributos CDC

Lista de señales de equipos primarios y mapeo a objetos y atributos de los Nodos Lógicos

Lista de señales publicadas mediante mensajes GOOSE.

Lista de señales publicadas mediante Reportes.

Requerimientos de ingeniería para la implementación de los recursos de prueba y mantenimiento de la subestación digital

Relación de pruebas especializadas para la verificación de las funciones específicas de la subestación digital

Criterios de documentación y documentos mínimos obligatorios a entregar por parte de los suministradores

Consultas:

Sebastián Pilolla

marketing@artec-ingenieria.com

+5411 4095 4217