Sobre el uso de clientes para pruebas de protección. 1 Introducción. 2 Acerca de las pruebas. 3 Pruebas en la norma IEC

Documentos relacionados
PRUEBAS DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL

CMC 310. Pruebas manuales de protección: La manera fácil

CMC 850. El equipo de prueba de protección específica para IEC 61850

CMC 356. El equipo de prueba universal de relés y de puesta en servicio

CMC 256plus. Equipo de prueba de relés de alta precisión y calibrador universal

ESPECIFICACIONES TECNICAS DE SOFTWARE ESPECIALIZADO PARA PRUEBAS, COMMISSIONING, DIAGNÒSTICO Y SOLUCIÒN DE PROBLEMAS EN REDES IEC ANEXO 3

Información para pedidos de CT Analyzer

MBB1. Puente de medición equilibrado para mediciones diferenciales de DP con MPD 600

Información para pedidos de TESTRANO 600

RelaySimTest. Software para pruebas basadas en el sistema

Información para pedidos de VOTANO 100

UNDÉCIMO ENCUENTRO REGIONAL IBEROAMERICANO DEL CIGRÉ XI ERIAC. COMITÉ NACIONAL PARAGUAYO DEL CIGRE 22 al 26 de mayo 2005 Hernandarias Paraguay

CURSO DE CAPACITACIÓN IEC jornadas.

Sabía que GOOSE acelera el esquema de protección asistido por comunicaciones?

Un nuevo software de pruebas presenta opciones ampliadas para las pruebas de relés de distancia orientadas a la aplicación

Información para pedidos de TESTRANO 600

CMControl R. Dispositivo de control fácil de usar para los equipos de prueba CMC para pruebas de controles de recierres y seccionalizadores

X SEMINARIO DEL SECTOR ELECTRICO PARAGUAYO - CIGRÉ 19, 20 y 21 de Setiembre de 2012

Información para pedidos de CT Analyzer

Información para pedidos del CIBANO 500

Invitación al Seminario de Descargas Parciales en Activos de Alta Tensión:

CATÁLOGO DE CURSOS DICIEMBRE 2016

Términos clave IEC 61850, GOOSE, Sampled Values, automatización de subestaciones, Pruebas de sistemas de protección

SHERPA C 5000 SOLUCIÓN DF NÚCLEO PARA AUTOMATIZACIÓN DE SUBESTACIONES BASADA EN LA NORMA IEC-61850

MODERNIZACIÓN DE LOS GRUPOS GENERADORES DIESEL DE EMERGENCIA DE LA ITAIPU BINACIONAL UTILIZANDO LA NORMA IEC 61850

Corrección al manual

CMC 310. Pruebas manuales de protección: La manera fácil

ADMO. Gestión de las tareas de mantenimiento para sistemas de protección

Capítulo 7 El Futuro de la Automatización de Subestaciones

Experiencias en pruebas IEC 61850, Contextualización "Perfil Colombiano IEC Ing. Andres Felipe Castaño Mazo Universidad Nacional de Colombia

UNIDAD VII CONMUTACIÓN DE CIRCUITOS Y DE PAQUETES.

Juan Martínez / Francisco Gálvez Power Systems Substations Networking Soluciones Retrofit Protecciones Eléctricas - Alta Tensión

Suite de Soluciones Software para el estándar IEC Power Utility Automation

CP RC. Circuito de resonancia para pruebas de GIS

Sistema RTUQM DESCRIPCIÓN

Administración de Redes y Telecomunicaciones

Guía CENEVAL EGEL Ing. Eléctrica 2018 contestada.

Dimensiones. Elementos de indicación y manejo

Transformadores y Capacitores FOTO SISCOPROMM ACERO DE FRENTE CON LETREROS DE SECCIONES.

Capítulo 2: AUTOMATIZACIÓN ACTUAL DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA

PLAN FORMATIVO MODALIDAD I

Presentado Por: Martínez, Noreylis

PROPAGACIÓN E INTERACCIÓN DE PAQUETES ETHERNET CON IEC SAMPLED VALUES EN REDES DE COMUNICACIONES DE COMPAÑÍA ELÉCTRICA

Instrucciones de uso originales Tarjeta AS-i de seguridad E7015S /00 07/2010

Revisado por: Director: Ing. Edwin Pruna P. Realizado por: Diego Bautista B. Jairo Cortez G.

Relevadores de Protección de Sobre-corrientes.

Sistemas integrados de mantenimiento y control. de proceso (*) OLIVIER SAINT-PAUL MSC Engineering

DATOS DE IDENTIFICACIÓN DEL CURSO DEPARTAMENTO:

Aplica para todas las sedes de la Universidad de Santander.

OSIsoft LATAM Regional Conference 2017 Monitoreo y análisis de la red de distribución de gas

4.2 Servicio de exploración de E/S

Variador de frecuencia ajustable de media tensión

EFECTO DE LOS CICLOS DE DESARROLLO MÁS RÁPIDOS DE LOS IED EN LAS PRUEBAS DE PROTECCIÓN

MCA4 Profibus DP HighPROTEC. Lista de puntos de datos. Manual DOK-TD-MCA4PDES

MRA4 Profibus DP HighPROTEC. Lista de puntos de datos. Manual DOK-TD-MRA4PDES

Instrucciones de uso. CONTROLLER e AS-i AC1308/AC / / 2004

Protocolos, Servicios e Interfaces

Manual complementario de las series CL/QL, versión 4.5. Manual complementario de CL/QL Editor, versión 4.5

Productos de automatización de subestaciones. Protección de barra conductora REB670 Serie 670 de Relion

Protocolos, Servicios e Interfaces

Especificación Técnica

Sistema de Control Integrado

ISIO 200. Teminal de Entrada/Salida (E/S) Binaria con interfaz IEC GOOSE

CARRERA PROFESIONAL CÓDIGO DE CARRERA PROFESIONAL. C Electricidad Industrial Profesional Técnico

Instrumentación virtual (Aplicaciones Educativas) José Manuel Ruiz Gutiérrez

Nota de ingeniería. Integración eficiente Pesaje para sistemas PLC comunes

Pruebas y análisis del comportamiento de la protección en líneas paralelas con acoplamiento mutuo

Planeador de Torneos y Competencias: PLATYCO. Documentación de la Arquitectura de Software

VOTANO 100. Sistema preciso y móvil para pruebas y calibración de transformadores de tensión

Programa de Automatización Industrial

Prueba y verificación en campo de una protección de barra utilizando un método de simulación de bucle cerrado iterativo

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 5941

CAPITULO 1.- GENERALIDADES CAPITULO 2.- SISTEMAS DE AUTOMATIZACION DE SUBESTACIONES.- DEFINICION Y ESTRUCTURA

AUTORES: López Salazar Roberto Carlos Mora Ledesma Erik Anthony. Latacunga, 2017

UNIDAD IV Topología y métodos de acceso en redes

Curso de automatización y supervisión de Sistemas de Distribución.

CMC 356. El equipo de prueba universal de relés y de puesta en servicio

Capitulo 2 - CCNA Exploration: Aspectos básicos de networking (Versión 4.0)

Sistema distribuido para monitorización y supervisión de procesos basado en componentes de bajo coste.

Administrador de comunidad de vecinos art. 1456B Vdc. Art 1456B ES MANUAL TÉCNICO A2 A3 A4

Datos técnicos. Datos generales

La manera inteligente de dimensionar sistemas de distribución de energía Fácil, rápido y seguro. simaris design BASIC

PROCESAMIENTO DISTRIBUIDO

Protocolos de Telecomunicaciones Capa Física y Capa de Enlace de datos. Semana 2

Desempeño de comunicación en sistemas de cableado convencionales contra mensajes GOOSE en una red local

Proyecto VODI: proyecto para la Video Operación de Instalaciones

Capítulo 3 Estructuras de los Sistemas de Protección y Control

Sistema de bomba de agua solar completo,eficiente y rentable Ing. Miguel Reategui 1 BERNT LORENTZ GmbH & Co.

Tema 4. Protocolos Multimedia

- ENetwork Chapter 2 - CCNA Exploration: Network Fundamentals (Versión 4.0)

NIVEL 1 STEP7 (300/400)

juego para Profinet IO con grado de protección IP67 TI-BL67-EN-PN-6

Líneas principales: son los enlaces entre centrales. Las líneas principales transportan varios circuitos de voz haciendo uso de FDM o de TDM síncrona.

Instrucciones de uso originales Módulo de control AS-i de seguridad para parada de emergencia AC012S /01 03/2013

CMC 850. El equipo de prueba de protección específica para IEC 61850

AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

Transcripción:

Presentación 0.1 Sobre el uso de clientes para pruebas de protección Thomas Schossig, OMICRON electronics GmbH, Austria Resumen IEC 61850 es la norma establecida para las comunicaciones de las compañías eléctricas en las subestaciones y el exterior. El tema "pruebas" fue una cuestión preponderante en la normalización desde el principio y es muy importante en el trabajo en campo. En este artículo se describe un nuevo enfoque con nuevas posibilidades. La solución requiere un cliente en el software de pruebas. 1 Introducción La norma IEC 61850 se publicó por primera vez a principios de los años 2000 y se convirtió en una solución ampliamente aceptada para los sistemas de automatización de subestaciones (SAS) en todo el mundo. Miles de instalaciones son ejemplo de esta exitosa historia. Desde el principio se trató el tema de "cómo probar". La edición 1 de la norma describía varias posibilidades, sin embargo, estas no fueron bien aceptadas por el sector porque eran muy numerosas y no estaban respaldadas por explicaciones detalladas. Cuando se publicó la edición 2 de la norma [1], se incluyeron posibilidades avanzadas y explicaciones detalladas. 2 Acerca de las pruebas La demanda de funcionalidad de pruebas existe desde que hay subestaciones en operación [2]. Las conexiones de prueba se utilizan ampliamente para interrumpir circuitos de disparo, ingresar valores analógicos y recibir señales de arranque y disparo. [2]. 3 Pruebas en la norma IEC 61850 3.1 Bits de prueba Algunos usuarios esperan un solo "bit de prueba", pero la norma no utiliza esta definición. La razón es obvia, ya que en la norma IEC 61850 hay varias posibilidades de comunicación. Distinguimos entre comunicaciones cliente-servidor utilizadas para propósitos SCADA y comunicaciones en tiempo real utilizando GOOSE y Sampled Values. Además, el modelo de datos "data model" definido en la norma es complejo y de múltiples capas, por lo que es necesario encontrar posibilidades adicionales. A veces, la última indicación de "prueba" mencionada en GOOSE (según [3]) también se denomina "bit de prueba". 3.2 Modo de prueba En la norma IEC 61850-7-4 [4] se definen las clases para los Nodos Lógicos (LN). Cada Dispositivo Lógico (LD) consta de al menos 3 LN. Cada LN tiene su propio modo (Mod). Este modo puede estar como sigue: on (activado) on-blocked (activado-bloqueado) (denominado en la edición 1: "blocked") test (prueba) test/blocked (prueba/bloqueado) off (desactivado) La configuración para todo el LD y los LN contenidos da como resultado el comportamiento o "behaviour" (Beh). El Apéndice A2 de la parte 7-4 de la norma [4] contiene una tabla que describe el comportamiento esperado en cada uno de los modos. Para conmutar entre los modos, el cliente utiliza el servicio de control de IEC 61850. 3.3 El bit de Prueba en la calidad Además de Mod/Beh para toda la información disponible, también se define una calidad (q). La codificación se explica en 8-1[3]. Aquí aprendemos que actualmente se utiliza una cadena de 13 bits (Bit 0... Bit 12; el Bit 11 es un atributo booleano llamado "quality"). 3.4 Indicación de prueba en GOOSE Como ya se mencionó en la parte 8-1 [3], para el mensaje GOOSE, también se define un parámetro "test". Se transmite en la GOOSE-PDU y puede utilizarse para decidir si el mensaje GOOSE es publicado o no por un IED en modo de prueba. Definido en la edición 1 de la norma, los proveedores raramente lo han implementado en los IED. Esta indicación no se definió para Sampled Values. En la edición 2, se introdujo una nueva indicación para GOOSE y Sampled Values, denominada "Simulation" (S).. Esta indicación muestra que los mensajes GOOSE o Sampled Values provienen de un equipo de prueba y no de un IED configurado. La conmutación a "Simulation" se realiza para todo el dispositivo físico (nodo lógico LPHD), lo que lo hace similar a los conmutadores de prueba convencionales (Figure 1).

Presentación 0.2 GoID=GO1; Simulation=TRUE GoID=GO1; Simulation=FALSE IED LPHD SimGo=FALSE Sim=TRUE Figure 1 Simulación de un mensaje GOOSE Figure 3 Comunicación 3.5 Escenario de prueba La Figure 2 muestra el escenario de prueba. El IED de protección se conmuta al modo "test". El interruptor de potencia se opera mediante un IED adicional, por lo que se encuentra en el modo "test/blocked". Los Sampled Values se publican mediante la Merging Unit o el equipo de prueba. En este caso, con indicación de simulación Sim= True. 5 Equipo de pruebas Hay diferentes requisitos de comunicación para los diferentes equipos de pruebas (Figure 4). Los IED de diferentes proveedores se comunican entre sí. Los sistemas SCADA están conectados. Entre los IED se utiliza la norma IEC 61850 GOOSE. El IED publica su información (protección, indicadores de posición) para muchos receptores. Un equipo de pruebas conectado también recibirá esta información, lo que facilita bastante las pruebas de protección. La comunicación con el sistema SCADA se realiza como conexión punto a punto. Los IED envían la información ("server"), el sistema SCADA conectado es el cliente IEC 61850n. Para probar este tráfico, se pueden utilizar clientes de prueba (como OMICRON IEDScout). Figure 2 Escenario de prueba 4 Métodos de comunicación Para entender las pruebas tenemos que distinguir entre diferentes métodos de comunicación en IEC 61850. Para la comunicación SCADA no crítica respecto al tiempo, se utilizan comunicaciones punto a punto en el nivel IP. La información de tiempo real como GOOSE y Sampled Values se publica como multidifusión (multicast) (Figure 3). Figure 4 Equipo en prueba 6 Pruebas funcionales El Grupo de Trabajo B5.32 del CIGRÉ presentó su informe "FUNCTIONAL TESTING OF IEC 61850 BASED SYSTEMS" (Pruebas funcionales de los sistemas basados en la norma IEC 61850) en 2009 [6]. Este informe describía nuevas formas de probar el desempeño y la funcionalidad de los sistemas de automatización de subestaciones (SAS) según la norma IEC 61850. El informe contiene un método estructurado para especificar pruebas funcionales en sistemas basados en esta norma. Se proponía un enfoque orientado a objetos, utilizando formatos UML, texto y XML. No se trataban las pruebas de compatibilidad e interoperabilidad, que ya estaban

Presentación 0.3 normalizadas. Este documento es una buena base para discusiones adicionales sobre cómo probar funciones de protección dedicadas o cómo integrar esto en las rutinas de pruebas de protección existentes. El grupo de trabajo IEC WG 10 es responsable de la norma IEC 61850, y actualmente está tratando problemas asociados (pruebas funcionales del grupo de trabajo). El enfoque en Alemania (que se menciona más adelante) aporta contribuciones a este grupo de trabajo. La norma IEC 61850 y su impacto en la automatización y la protección de subestaciones ya han sido objeto de discusión en Alemania durante mucho tiempo. Las primeras recomendaciones a los usuarios [7] [8] aportaban sugerencias para las pruebas. Con la nueva versión de [7], que se publicó en 2013 [9], era obvio que se necesitarían más definiciones y recomendaciones. Los resultados se describen en las recomendaciones de pruebas que se publicarán en inglés a finales de 2016. Para desarrollar este enfoque, los usuarios y proveedores discutieron el futuro de las pruebas de protección. La Figure 5 muestra un ejemplo de una secuencia de prueba para la protección de distancia. El cliente se comunica con el servidor IEC 61850 utilizando una conexión punto a punto (IP). El cliente debe integrarse en el software de pruebas de protección. Su configuración se realizará con los archivos de ingeniería de la norma IEC 61850; muy probablemente el archivo SCD (descripción de la configuración de la subestación). Este archivo contiene el modelo de datos así como la descripción del IEC 61850 Report utilizado para las pruebas de protección (Figure 7). Figure 6 Cliente en pruebas de protección Dentro del módulo, pueden ajustarse ("Set") los modos de los nodos y/o dispositivos lógicos y hay que habilitar o deshabilitar los Reports al sistema SCADA. Figure 5 Secuencia de la prueba Ilustra los diferentes pasos y los diferentes nodos lógicos del dispositivo que se ajustarán en "test" durante la prueba. Después de la prueba, los nodos deben conmutarse de nuevo al modo original. Este será "on" en el caso normal. Sin embargo, el recierre automático deberá ser "off". Es obvio que esta secuencia y este cambio de los modos no se podían hacer manualmente durante las pruebas de protección. Esto debe integrarse en las pruebas de protección y requiere un cliente en el software de pruebas. 7 Cliente en pruebas de protección Figure 7 Secuencia de la prueba Cuando el tiempo real no es importante para ese tipo de pruebas, algunas partes de las pruebas pueden realizarse fuera del equipo de prueba, en el software de computadora Test Universe. El equipo de prueba solo es necesario para calcular e inyectar los valores de falla (Figure 8). 7.1 Introducción Como se ha comentado, para conmutar los modos es esencial un cliente. Incorporar este cliente en el software de pruebas ofrece nuevas oportunidades que deben explicarse (Figure 6).

Presentación 0.4 Figure 8 Clientes en comunicaciones 7.2 Módulo de prueba IEC 61850 Client/Server Los pasos de las pruebas se recopilan en un módulo de prueba aparte. La Figure 9 muestra el uso en Test Universe con su vista de prueba, comenzando con "Set" y habilitando los IEC 61850 Reports. Figure 11 Respuesta cliente/servidor La Figure 12 muestra el modelo de datos de un IED con una gran cantidad de detalles interesantes que se utilizarán en las pruebas de protección. Figure 9 IEC 61850 Client/Server en Test Universe Los siguientes pasos son los mismos que en las pruebas de protección convencionales (pre-falla, falla, post-falla), Figure 10. Figure 12 Acceso al modelo de datos El informe recibido puede utilizarse para pruebas y evaluaciones adicionales (Figure 13). Esto permite que toda la cadena se pruebe, desde el proceso hasta los sistemas SCADA. También permite realizar pruebas matizadas de las comunicaciones SCADA durante las pruebas de protección. Figure 10 Valores de falla En cada paso se puede acceder y utilizar para evaluación el modelo de datos, atributos únicos, DataSets y Reports completos (Figure 11). Figure 13 Informe de disparo recibido Cada operación, cada ajuste del IED se registrará en un monitor específico (Figure 14).

Presentación 0.5 Figure 14 Monitor Cliente/Servidor A petición, cada detalle se registrará en el informe de prueba del módulo y se podrá incrustar en el archivo OCC (Figure 15). Figure 17 Restablecimiento 7.3 Nuevas posibilidades El enfoque innovador presentado ofrece nuevas posibilidades a los técnicos de pruebas de protección. Dado que el modelo de datos del IED contiene toda la información, este podría usarse para las pruebas de protección. Ejemplos: Figure 15 Informe de la prueba Para cualquier evaluación, se puede utilizar el contenido del Informe IEC 61850 (Report) (Figure 16). Valores de medición (Figure 18) Entradas y salidas binarias (Figure 19) Arranques Disparos Direcciones (Figure 20) Figure 18 Valores de medición Figure 16 Contenido del Informe IEC 61850 Cuando se termina la prueba, es esencial restablecer los nodos y dispositivos lógicos. El valor utilizado para el restablecimiento se puede leer al principio de la prueba. El restablecimiento se documentará de forma segura y otorgará confianza y seguridad a las compañías eléctricas y técnicos de pruebas (Figure 17). Figure 19 Entradas y salidas binarias

Presentación 0.6 [4] IEC 61850-7-4 Ed. 2: 2010: Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-4: Basic communication structure - Compatible logical node classes and data object classes (Redes y sistemas de comunicaciones para la automatización de compañías eléctricas - Parte 7-4: Estructura de comunicación básica: clases de nodos lógicos compatibles y clases de objetos de datos) [5] Schossig, T.: IEC 61850 Testing in edition 2- A systematisation (Pruebas en la edición 2- Una sistematización). DPSP 2012; Birmingham Figure 20 Información de protección Cada señal se puede utilizar para la evaluación (Figure 21). La marca de verificación verde indica una prueba exitosa. Esto permite que incluso los técnicos de pruebas de protección que no estén familiarizados con IEC 61850 realicen y evalúen dichas pruebas. [6] CIGRE B5.32: FUNCTIONAL TESTING OF IEC 61850 BASED SYSTEMS (Pruebas funcionales de los sistemas basados en la norma IEC 61850). 2009 [7] FNN: IEC 61850 - Anforderungen aus Anwendersicht. 2004 [8] DKE AK 952.0.1: Applikationen mit Diensten der IEC 61850. 2007 [9] FNN: IEC 61850 aus Anwendersicht. 2013 Figure 21 Evaluación [10] Scheerer, S.: Adaptiver Leitungsschutz. OMICRON Anwendertagung 2016; Darmstadt 8 Para el futuro IEC 61850 ofrece la oportunidad de gestionar los parámetros de protección en el modelo de datos. Aunque no a todos los ingenieros de protección veteranos les gustará la idea de que los técnicos de SCADA accedan a los parámetros de protección, esto ofrece nuevas oportunidades. Los esquemas de protección adaptativa son posibles [10] y se pueden probar. Se están discutiendo nuevas oportunidades para la supervisión, la comparación real de ajustes y los grupos de ajustes [11]. Referencias [1] IEC 61850-1 Ed. 2: 2013 Communication networks and systems for power utility automation - Part 1: Introduction and overview [2] Schossig, W.; Schossig, T.: Protection Testing- A Journey through Time (Pruebas de protección: un viaje a través del tiempo). PACWorld Conference 2011; Dublín [3] IEC 61850-8-1 Ed. 2: 2011: Communication networks and systems for power utility automation - Part 8-1: Specific communication service mapping (SCSM) - Mappings to MMS (ISO 9506-1 and ISO 9506-2) and to ISO/IEC 8802-3 (Redes y sistemas de comunicaciones para la automatización de compañías eléctricas - Parte 8-1: Asignación específica de servicios de comunicación (SCSM) - Asignaciones a MMS (ISO 9506-1 e ISO 9506-2) y a ISO/IEC 8802-3) [11] Harispuru, C.: Increasing efficiency with IEC 61850 protection parameters (Aumento de la eficiencia con los parámetros de protección IEC 61850). IPTS 2015; Feldkirch Acerca del autor Thomas Schossig nació en Gotha (Alemania) en 1970. Estudió ingeniería eléctrica y sistemas eléctricos en la Universidad Técnica de Ilmenau y se licenció (Dipl.-Ing) en 1998. Después trabajó como ingeniero de SCADA en VA TECH SAT GmbH en Waltershausen (Alemania) y asumió la protección del equipo. En 2006 comenzó a trabajar en OMICRON electronics GmbH en Klaus (Austria). Como Product Manager en comunicaciones de compañías eléctricas (PUC), es miembro del grupo de normalización y autor de muchos artículos sobre IEC 61850 y pruebas de protección.

OMICRON es una compañía internacional que presta servicio a la industria de la energía eléctrica con innovadoras soluciones de prueba y diagnóstico. La aplicación de los productos de OMICRON brinda a los usuarios el más alto nivel de confianza en la evaluación de las condiciones de los equipos primarios y secundarios de sus sistemas. Los servicios ofrecidos en el área de asesoramiento, puesta en servicio, prueba, diagnóstico y formación hacen que la nuestra sea una gama de productos completa. Nuestros clientes de más de 140 países confían en la capacidad de la compañía para brindar tecnología de punta de excelente calidad. Los Service Centers en todos los continentes proporcionan una amplia base de conocimientos y un extraordinario servicio al cliente. Todo esto, unido a nuestra sólida red de distribuidores y representantes, es lo que ha hecho de nuestra empresa un líder del mercado en la industria eléctrica. Para obtener más información, documentación adicional e información de contacto detallada de nuestras oficinas en todo el mundo visite nuestro sitio web. www.omicronenergy.com OMICRON