Sistemas de Automatización de Subestaciones - IEC 61850

1. Componentes del bus de proceso

1.1. Merging Unit (Unidad de Conversión) Unidad de interfaz que acepta múltiples entradas analógicas CT / VT y binarias y produce múltiples salidas sincronizadas

1.1.1. Procesamiento de señal de todos los sensores: convencionales o no convencionales.

1.1.2. Sincronización de todas las mediciones: cuatro corrientes y cuatro voltajes.

1.1.3. interfaz digital

1.2. La interfaz de los transformadores de instrumentos (tanto convencionales como no convencionales) con diferentes tipos de equipos de protección, control, monitoreo y grabación de subestaciones es a través del MU.

1.3. Las MU enlazan los transformadores de corriente y tensión con el bus de procesos (red de comunicación con datos de tiempo real)

2. Arquitectura de subestación basada en IEC 61850

2.1. La norma IEC 61850 se busca que sea implementada gradualmente comenzando con la adaptación de los IED existentes

2.2. El MU y el IOU se pueden combinar en un solo dispositivo e integrarse en un sensor inteligente

2.2.1. Una MU (unidad de conversión) procesa las entradas del sensor, generará los valores para las corrientes y tensiones trifásicas.

2.2.2. Una unidad de entrada / salida binaria (IOU en sus siglas en ingles) se usa para monitorear el estado del interruptor y dispararlo o cerrarlo cuando sea necesario según los mensajes GOOSE que recibe de los diferentes IED.

2.3. El futuro de los sistemas de automatización de subestaciones está en una arquitectura híbrida que consiste en dispositivos electrónicos inteligentes de interfaz de proceso inteligente (PiIED) que interactúan con el proceso, realizan protección local y funciones de control para su bahía asociada

3. Ventajas de la subestación digital IEC 61850

3.1. La digitalización de subestaciones beneficia en etapas de diseño, ingeniería, puesta en marcha y mantenimiento. Tambien se ve reflejado en la reducción de costos se debe a varios factores diferentes e incluye costos de materiales, así como importantes ahorros de tiempo

3.2. La subestación digital también mejora la flexibilidad de los sistemas de protección, monitoreo y control.

3.3. La primera muy importante es la reducción significativa en el costo del sistema debido al hecho de que múltiples cables de cobre se reemplazan con una pequeña cantidad de cables de fibra óptica.

4. Diseño convencional de sistemas de automatización de subestaciones

4.1. Dependiendo del tamaño de la subestación, la ubicación de los componentes del interruptor y la complejidad del sistema de protección y control, puede haber una gran cantidad de cables con diferentes longitudes y tamaños que deben diseñarse, instalarse, ponerse en servicio, probarse y mantenerse.

4.2. Tipos de diseños de subestaciones:

4.2.1. Analógico (corriente y voltaje)

4.2.2. Binario: señales de protección y control.

4.2.3. Fuente de alimentación: CC o CA.

4.3. Diseño convencional de subestaciones incluyen protección, control, monitoreo. Un aspecto a tener en cuenta son las fallas en los cables en la subestación pueden conducir al mal funcionamiento de la protección u otros dispositivos.

5. Comunicaciones mediante mensajes GOOSE (generic object-oriented substation event)

5.1. Los mensajes GOOSE son utiles para la comunicación dentro de las subestaciones. Uno de los más utilizados es el cliente-servidor. Esto es vital para mandar comandos para ejercer algunas opciones de los diferentes equipos.

5.2. Los mensajes GOOSE se utilizan para transmitir rápidamente información crítica en el tiempo: en este caso, la información no se reconoce, sino que se distribuye en forma de multidifusión

5.3. Los mensajes GOOSE se repiten cíclicamente incluso si no hay cambios de estado. Esto permite monitorear permanentemente la conexión.