Iec61850-Subestaciones

Protocolo IEC 61850 en Subestaciones Eléctricas Aplicando una Red Ethernet.
Daniel Fernando Cárdenas Burbano, 20082007018, Universidad Distrital
Rafael Morales Rivera, 20081007037, Universidad Distrital

Abstract - This paper aims to show the design of an Ethernet network under the IEC 61850 protocol through a star-like configuration to improve communications and interactionsbetween the devices involved in a  power substation, so that teams work under the same programming language as the standard. According to research compiled in this work, the network must be constituted by a data cable; fiber optics will give us a connection between the top teams 2Km at 10Mbps, a central hub that allows us to communicate with various network nodes.
  Keywords - Red,IEC 61850, substation protocol (language), communications, nodes.
Resumen: Este trabajo tiene como objetivo mostrar la implementación del protocolo IEC 61850 en el diseño de una red de Ethernet que proporciona la comunicación entre los distintos dispositivos de una subestación de energía eléctrica, el cual de forma general permite comunicar equipos de diferentes fabricantes, la estandarización e integraciónde equipos para diferentes aplicaciones en las subestaciones de energía eléctrica. A su vez mostrar que la mejor topología de la red de Ethernet debe ser la adecuada para la comunicación entre los diferentes dispositivos de la subestación.
Palabras Claves – Red, IEC 61850, subestación, protocolo (lenguaje), comunicaciones, nodos.

I. INTRODUCCIÓN

En los sistemas de potencia deenergía eléctrica, sobre todo en los sistemas que requieren control y automatización como lo son las subestaciones de energía se hace indispensable la comunicación entre los distintos elementos que la conforman, tales como interruptores, seccionadores, IEDs, relés transformadores de instrumentación y medida; se deben garantizar las funciones de protección medida y control para obtener una mayoreficiencia en las funciones que aquellos elementos desempeñan.
Para solucionar el problema de comunicaciones entre los componentes de una subestación eléctrica, se han implementado varios tipos de protocolos en el mundo (más de 50), pero se tiene que el protocolo IEC 61850 es único que proporciona un método de estandarización e integración entre los diferentes dispositivos de la subestacióncumpliendo el objetivo de la protección monitoreo, medida, automatización y control de toda la subestación. La ventaja de este protocolo en comparación con el de otros es permitir la interoperabilidad de los IEDs de diferentes fabricantes. Por ejemplo las empresas podrían requerir la inter-cambiabilidad de algún IED, que es la capacidad de reemplazar un dispositivo suministrado por cierto fabricante por undispositivo de otro fabricante sin realizar cambios en el sistema [1].
Este artículo muestra el análisis y diseño propuesto, para el mejoramiento de las comunicaciones en la subestación, tomando en cuenta algunos aspectos importantes como son: velocidad de transmisión de datos, monitoreo de equipos, entre otras.
II. DESARROLLO TEÓRICO

II.1. DISEÑOS DE LA RED ETHERNET PARA LA COMUNICACIÓNDE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS INTELIGENTES (IEDs)
La automatización y control en los diferentes sistemas de potencia de energía eléctrica, básicamente utilizan elementos para diferentes funciones, entre las que podemos destacar: [2] Elementos de protección, de medida y de control.
Algunos factores que se deben tener en cuenta, son la confiabilidad de las comunicaciones, así como el tiempo detransmisión de datos. También se debe tener en cuenta la [4] localización de la subestación, la forma del terreno en que se va a implementar, la distancia del mismo, y los factores económicos.
Figura 1. Subestación de Energía Eléctrica. [3]
El diseño de la red, se aplicará exclusivamente para subestaciones, además ésta debe permitir una buena transmisión e intercambio de datos que permita el...