Diseño de una plataforma 61850

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Resumen
Diseño de una plataforma de comunicación bajo la norma IEC-61850 I
DISEÑO DE UNA PLATAFORMA DE COMUNICACIÓN BAJO
LA NORMA IEC-61850
RESUMEN DEL PROYECTO
l objetivo principal de la norma IEC 61850 es conseguir la
interoperabilidad entre los distintos equipos electrónicos inteligentes
(IED, Intelligent Electronic Device) que componen un sistema de
automatización de una subestacióneléctrica (SAS, Substation
Automation System), pudiendo ser dichos equipos de distintos fabricantes.
Concretamente, IEC 61850 desarrolla un modelo de datos que recoge toda la
información que puede ser necesaria en un sistema de automatización de una
instalación eléctrica, así como sus modos de intercambio entre los diferentes
elementos de una manera coherente y estandarizada.
De entre la granvariedad de servicios de comunicación que ofrece esta norma, se
encuentran algunos relacionados con mensajes especiales, tales como el aviso de
la ocurrencia de un evento automático o el envío de valores instantáneos de
medidas analógicas.
El desarrollo de este proyecto gira en torno a este último tipo de servicio, para
cuya descripción la norma IEC-61850 reserva los apartados 9-1 y 9-2.Surge de esta forma la motivación concreta de este trabajo, que consiste en el
desarrollo de un dispositivo que sea capaz de capturar datos analógicos y
transmitirlos dentro de un sistema de información acorde a la norma estudiada.
Las características deseables para la plataforma que se quiere obtener se describen
a continuación:
· Debe tratarse de un elemento ligero y compacto, con el fin depermitir su
empotramiento en otro dispositivo.
· El modelo de datos en el que se recojan los valores muestreados para su envío
debe atenerse a lo especificado en la IEC-61850. Esto implica, de acuerdo
E
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Diseño de una plataforma de comunicación bajo la norma IEC-61850 II
con las especificaciones de la misma, que la transmisión de la información
debe soportar el protocolo Ethernet.
·La configuración tanto de las propiedades de la transmisión de datos como de
la información que se desea enviar debe poder ser fácilmente adaptada a cada
caso en particular.
Todos estos requisitos dirigen las posibles implementaciones hacia la tecnología
FPGA, la cual permite el encapsulado de distintos elementos hardware tales como
memorias o controladores en una única pastilla.
De estaforma, la solución desarrollada consistió en un diseño lógico volcado
sobre una tarjeta que contaba con un puerto Ethernet para la comunicación de
datos con el exterior.
Dicho diseño requirió un profundo estudio de la norma IEC-61850 en sus
apartados 9-1 y 9-2 y del protocolo de comunicación Ethernet (IEEE 802.3) a fin
de estructurar los datos muestreados según un formato reconocible porcualquier
dispositivo receptor que se atenga a los estándares mencionados.
Figura 1. Placa de desarrollo empleada en el proyecto.
Resultados
La verificación tanto del protocolo de comunicación como de la correcta
implementación para conseguir un intercambio satisfactorio de la información se
realizó con la ayuda de un PC con un analizador de protocolos que captura y
descompone las tramas Ethernetcompletas.
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Diseño de una plataforma de comunicación bajo la norma IEC-61850 III
De esta forma, se obtuvieron los resultados esperados, monitorizando tramas IEC-
61850 enviadas periódicamente con la estructura de datos recogida en los
apartados correspondientes de la norma.
Figura 2. Tramas IEC-61850 SV obtenidas como resultado.
Conclusiones
Como resultado del trabajo realizado, seha obtenido de manera exitosa una
plataforma que precisa únicamente de una FPGA y un controlador para el envío
de datos vía Ehternet.
Estas características hardware, unidas al encapsulado de los datos analógicos
muestreados según las especificaciones de la norma IEC-61850, cumplen
perfectamente con los objetivos de ligereza, flexibilidad en la configuración y
estandarización que se...
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