Norma Iec 61850

XIII ERIAC DÉCIMO TERCER ENCUENTRO REGIONAL IBEROAMERICANO DE CIGRÉ
Puerto Iguazú Argentina

24 al 28 de mayo de 2009

XIII/PI-D2 -03

Comité de Estudio D2 - Sistemas de Información y Telecomunicaciones para Sistemas de Potencia

SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN DE SUBESTACIONES CON IEDS IEC 61850: COMUNICACIONES, TOPOLOGÍAS. R. Vignoni * Facultad de Ingeniería-UNLP Argentina R. PellizzoniL.Funes Transener S.A./Transba S.A. Transener S.A./Transba S.A. Argentina Argentina

Resumen – La norma IEC 61850-Ed.1, si bien adopta como red de área local, la red Ethernet, y define diversos niveles lógicos y físicos en una subestación, como nivel estación, nivel campo y nivel proceso, no define ninguna topología en particular. El objetivo del presente trabajo es analizar las distintastopologías de Red de Área Local (LAN) Ethernet que se pueden utilizar en los Sistemas de Automatización de Subestaciones (SAS), y que no han sido estandarizados en la Ed. 1 de la norma IEC 61850, evaluando cual es la topología más adecuada para permitir, a un costo razonable, lograr los objetivos de seguridad, confiabilidad y disponibilidad adecuados para procesos críticos como son los involucrados enlos Sistemas Eléctricos de Potencia. Asimismo se analizan aspectos vinculados con la estampa de tiempo y la sincronización temporal entre los IEDs instalados en una subestación así como el protocolo utilizado de acuerdo a la norma. Palabras clave: IEC 61850 – Automatización – Topologías – Sincronización de tiempo. 1 INTRODUCCIÓN

La norma IEC 61850, indudablemente despertó el interés de las áreasde protecciones y control de las Empresas Eléctricas, a partir de su publicación a fines de 2004. Inicialmente, los especialistas se concentraron en conocer los diversos aspectos de la norma, pero la siguiente etapa, en muchos casos, se caracterizó por la realización de Proyectos Piloto que permitieran conocer más detalladamente y profundamente los aspectos prácticos de la aplicación de dichanorma en la automatización de subestaciones. En el marco de la implementación práctica de instalación de IEDs IEC 61850 en subestaciones, se debieron implementar LANs Ethernet, lo que implicó tener que realizar la ingeniería de red, y por tanto de definir la mejor topología a utilizar en cada caso. Si bien las topologías básicas son ampliamente conocidas, es importante tener en cuenta una serie deconsideraciones al seleccionar una, ya que cada Empresa Eléctrica posee su propia configuración particular de subestaciones, y es importante por un aspecto práctico, considerarlas al definir la topología a utilizar. La elección de una adecuada topología es una decisión fundamental, que está vinculada con el grado de disponibilidad y por lo tanto de redundancia exigido a la LAN Ethernet en lasubestación. En este marco también adquiere importancia el protocolo adoptado para el tráfico de datos entre switches en la automatización de subestaciones.

* vignoni@ing.unlp.edu.ar

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NIVELES EN LA SUBESTACIÓN

La norma IEC 61850, como se muestra en la Fig. 1, define tres niveles en la subestación: Estación, Campo y Bahía.

Remote Control 1 7

Technical

NIVEL ESTACION
1,

FUNC.A

FUNC. B 1, 8 3

NIVEL BAHIA
Protección Remota

3 PROTECC. CONTROL PROTECC.

CONTROL Protección Remota

2

4,

4,

2

NIVEL PROCESO

INTERFAZ PROCESO

SENSORES

ACTUADORES

EQUIPAMIENTO AT

Figura 1 - Modelo de interfaz de un SAS – Interfaces lógicas Es posible implementar una LAN en cada nivel, o bien una única LAN para toda la subestación. Esta decisión queda enmanos de la ingeniería de cada empresa, ya que la norma IEC 61850-Ed.1, como se ha mencionado, no especifica ni propone ninguna topología en particular. 3 TOPOLOGIAS DE REDES

Al decidir adoptar una determinada topología de red para una subestación, se deben considerar como aspectos más críticos a lograr: una adecuada seguridad, confiabilidad, y disponibilidad, es decir un adecuado grado de...