Sistemas de Automatización de Subestaciones - IEC 61850

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Sistemas de Automatización de Subestaciones - IEC 61850

Mensajes

Tipo de mensaje

Los requisitos generales de rendimiento también dependen del tipo de mensaje y en este caso existen 7 tipos de diferentes mensajes que se pueden presentar

Tiempo de transferencia

El tiempo total de transferencia es la suma de tres tiempos

el tiempo desde el momento en que el IED receptor recibe el mensaje de la red hasta el momento en que extrae los datos de su pila de transmisión

el tiempo en la red

el tiempo desde el momento en que el IED emisor coloca el contenido de datos en la parte superior de su pila de transmisión hasta que el mensaje se envía a la red

Requerimientos

Para control y protección los requerimientos son mas altos debido a que esto depende de la estabilidad del sistema y según la norma nos indican las siguientes

P3: se aplica típicamente a aplicaciones de nivel de transmisión con altos requisitos, como la protección del bus.

P2: se aplica normalmente al nivel de transmisión o, si el usuario no lo especifica

P1: se aplica típicamente al nivel de distribución de la subestación o en los casos en que se pueden aceptar requisitos de rendimiento más bajos.

Hay dos grupos independientes de clase de rendimiento, esto debido a que las diferentes funciones distribuidas imponen diferentes requisitos de rendimiento que deben aplicarse a los diversos tipos de mensajes utilizados en los sistemas de automatización de subestaciones.

Medida y calidad de energía

Para control y protección

Componentes

Lógica de interfases

Se refiere a la interacción entre los niveles mencionados en la parte de las funciones, de modo que según las IEC 61850 se tienen 10 diferentes tipos de interfases

IF10: intercambio de datos de control entre subestación (dispositivos) y un centro de control remoto.

IF9: intercambio de datos dentro del nivel de estación

IF8: intercambio directo de datos entre las bahías, especialmente para funciones rápidas como el enclavamiento

IF7: intercambio de datos entre la subestación (nivel) y el lugar de trabajo de un ingeniero remoto

IF6: intercambio de datos de control entre la bahía y el nivel de estación

IF5: intercambio de datos de control entre el proceso y el nivel de la bahía

IF4: intercambio instantáneo de datos CT y VT (especialmente muestras) entre el proceso y el nivel de la bahía

IF3: intercambio de datos dentro del nivel de la bahía

IF2: intercambio de datos de protección entre nivel de bahía y protección remota

IF1: intercambio de datos de protección entre bahía y nivel de estación

Funciones distribuidas

Las funciones en la subestación las realiza el sistema de protección, control, monitoreo y grabación. Una función se puede dividir en subfunciones y elementos funcionales. Los elementos funcionales son las partes más pequeñas de una función que pueden intercambiar datos. Estos elementos funcionales en IEC 61850 se denominan nodos lógicos.

En el caso de que una función requiera el intercambio de datos entre dos o más nodos lógicos ubicados en diferentes dispositivos físicos, se denomina función distribuida

IEC 61850 define tres niveles para Las funciones en la subestación que se pueden distribuir entre los IED tales como -Estación -Bahí/Unidad -Proceso

Con los dispositivos electrónicos inteligentes de última generación, existe una superposición significativa de la funcionalidad entre dispositivos de diferentes tipos. los mas comunes de instalar son los siguientes.

- relés de protección, - aparatos de medición, - dispositivos de medición, - dispositivos de control, - dispositivos de comunicación, - dispositivos de monitoreo, - registradores de perturbaciones, - registradores de eventos, - dispositivos de monitoreo de calidad de energía, y - unidades terminales remotas (RTU).

Servicios

Subtopic

-Dispositivos de control (servicio de operación o por señales de disparo de multidifusión) - Intercambio rápido y confiable de información de estado entre pares (desconexión o bloqueo de funciones o dispositivos) - Informes de cualquier conjunto de datos (atributos de datos), SoE - cíclico y evento activado - Registro y recuperación de cualquier conjunto de datos: sustitución cíclica y activada por eventos - Manejo y configuración de grupos de configuración de parámetros. - Transmisión de valores muestreados desde sensores - sincronización de tiempo - Transferencia de archivos - configuración en línea - Recuperar la autodescripción de un dispositivo.

Un servicio según IEC 61850 se define como la capacidad funcional de un recurso, que puede modelarse mediante una secuencia de primitivas de servicio. Una primitiva de servicio en este caso es una representación abstracta, independiente de la implementación, de una interacción entre el usuario del servicio y el proveedor del servicio.

Funciones

Funciones de protección y control se pueden dividir en varios grupos diferentes y los requisitos son diferentes para diferentes categorías de funciones. Para llevar a cabo con éxito compensación de los fallos del sistema de energía, las funciones de eliminación de fallos dependen no sólo en los dispositivos de protección, sino también en otros equipos incluidos en el sistema de eliminación de errores. Funciones para la restauración de la operación después de una perturbación son también funciones de control.

Tipos de funciones

Auxiliar

Permiten la operación y administración del sistema de automatización de subestación. Algunos de ellos están dedicados a la configuración del sistema, actividad típica que ocurre durante la puesta en marcha, extensión o modificación de la subestación. Algunos ejemplos son los siguientes: - Autocontrol y diagnóstico de los dispositivos. - Sincronización horaria.

Supervisión

Las funciones de supervisión permiten al operador visualizar datos en tiempo real en el equipo primario y auxiliar de la subestación.

Monitoreo y grabación

Se puede implementar como funciones independientes o interrelacionados. Las funciones de supervisión proporcionan datos con el fin de investigar los eventos específicos del sistema de energía y analizar los fallos o condiciones anormales para evitar que en el futuro. Algunos ejemplos de funciones de grabación son las siguientes - Secuencia de eventos de grabación. - La tensión y la supervisión de corte de corriente.

Automatización

Estas funciones de automatización son secuencias de acciones que se realizan de forma automática, después de algunos criterios de activación de ellos han comenzado. Un ejemplo de automatización se da por las secuencias de comandos, secuencias de conmutación típicas que contienen un número de conmutar pasos necesarios para poner una subestación en el estado de funcionamiento requerido.

Control

Se relaciona con acciones del operador referida con el control de conmutadores y procesos. Por lo general, se realizan mediante una interfaz hombre-máquina (HMI) en diferentes niveles.

Protección

Las funciones de protección operan directamente en el proceso, para aislar las fallas que ocurren en la red o en la planta. - Protección de distancia - Protección diferencial de línea y cable - Protección diferencial de transformador - Protección diferencial del generador - Protección contra la sobretensión.

Introducción

Los sistemas de automatización de subestaciones son un componente clave de la Smart Grid debido al hecho de que están en la parte inferior de la compleja jerarquía del sistema. Proporcionan la interfaz del proceso en ambas direcciones y se han desarrollado continuamente junto con los desarrollos de tecnologías de comunicación y basadas en microprocesadores. Son sistemas jerárquicos complejos que se pueden implementar con éxito solo en función de una buena comprensión de las funciones de un sistema de automatización de subestación, los componentes de un sistema de automatización de subestación, los diferentes tipos de interfaces en un sistema de automatización de subestación, los diferentes tipos de mensajes en un sistema de automatización de subestación, los servicios requeridos en un sistema de automatización de subestación y el rendimiento requerido.