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RELÉS DIGITAIS - COMUNICAÇÃO E INTERFACES - Coggle Diagram
RELÉS DIGITAIS - COMUNICAÇÃO E INTERFACES
Digitalização das Subestações
Processo de Automação das Subestações
1975
Nesta época, ainda existiam muito equipamentos, principalmente RTU que fazia a comunicação com o sistema supervisório, e fios de cobre na SE, principalmente no nível de processo onde cada vão/bay possui um cubículo com seus respectivos relés de proteção.
1995
Surgimento da norma IEC61850
Padronização de um barramento de comunicação entre diversos IEDs.
O IED começa a aparecer dentro dos bays.
No nível de processo, na parte dos cubículos dos IEDS e os equipamentos, ainda existiam muitos cabos de cobre.
2010
Com o surgimento de novas tecnologias, cria-se um novo barramento, que é o barramento de processos.
Na Subestação
Barramento da Subestação
Responsável por interligar os diversos bays da subestação e fazer a comunicação com o sistema de automação da mesma.
Barramento de Processo
Responsável por eliminar a quantidade de cabos que existiam anteriormente entre os cubículos dos IEDs e os equipamentos, trazendo assim uma inteligência aos equipamentos, visto que precisariam ser capazes de enviar e receber (e analisar) as informações.
Nível SCADA
Monitora o processo de geração de energia elétrica/transmissão/distribuição
Norma IEC 61850
Motivações
Integração entre dispositivos de diferentes fabricantes.
Redução do número de interfaces, possibilitando uma menor complexidade física.
Definição abstrata de todos os serviços básicos para a transferência de dados, permitindo futuros mapeamentos em novos protocolos.
Modelo intuitivo para endereçamento e codificação de dados e dispositivos. Um modelo hierárquico e estruturado, ao invés de formato simples.
Facilidade de expansão e manutenção, a partir da definição de procedimentos testes e padronizados.
Método comum para armazenar informações de configuração de todos os IEDs e sobre os equipamentos instalados.
Redução de custos.
Vantagens
Interoperabilidade
Possibilita a integração entre dispositivos de fabricantes distintos.
Interface Única
Utiliza de um mesmo tipo de interface (Interface Ethernet) para transferência de dados de todos os tipos, como supervisão, controle, proteção, medição, oscilografia e sincronização de tempo.
Diminuição do tempo de engenharia para implantação
A padronização dos processos possibilita a redução do tempo dos processos necessários para implantação, como o treinamento da equipe e a realização dos testes. Sendo o segundo feito por ferramentas que automatizam os mesmos, já que são padronizados pela norma.
Propagação das configurações dos equipamentos
Promove essa propagação desde os equipamentos de campo até os níveis superiores de supervisão e controle.
Associação do valor de um dado ao seu significado
Traz maior confiabilidade na transmissão e evita erros de mapeamento. Visto que no nome do dado já tem o que ele significa.
Permite acesso direto das aplicações aos IEDs, diferente das propostas anteriormente utilizadas.
Protocolos
MMS
Manufacturing Message Specification
Comunicação entre IEDs e SCADA
GOOSE
Generic Object Oriented Substation Event
Comunicação entre IEDs ou entre IEDs e equipamentos de campo
GSSE
Generic Substation Status Event
Comunicação entre IEDs ou entre IEDs e equipamentos de campo
Versão genérica do GOOSE
SV
Sampled Measured Values
Responsável pelo tráfego das leituras analógicas da subestação.
SNTP
Time Sync
Comunicação entre IEDS
Estrutura de Dados
Possibilita que as funções sejam executadas por mais de um nó lógico.
Cada nó lógico pode estar agrupado no mesmo IED ou em IEDs diferentes
Isso se torna uma vantagem, pois permite que os equipamentos sejam alocados em qualquer lugar sem que mude a configuração do desenho da filosofia da proteção.
Requisitos necessários para a implantação da Norma IEC61850
Todos os dispositivos devem estar em aderência com a norma.
Se existir algum dispositivo legado, ou seja, em não confirmara-se com a norma, se faz necessário a presença de algum dispositivo para interfacear e fazer a concentração dos dados desse dispositivo legado.
E aí, nesse caso, o dispositivo concentrador precisa ter duas interfaces: uma em aderência a norma e seus protocolos e outra com capacidade de dispositivos anteriores.
Atualizar e adequar os IEDS à norma
Realizar upgrades em equipamentos anteriores que não aderem à norma, por exemplo relés digitais, UTRs e SCADA.
Implantar uma estrutura mínima que envolve uma rede ethernet para os IEDs
Com switches gerenciáveis preparados para a norma IEC61850
Realizar treinamentos na equipe de manutenção sobre as áreas TI e telecomunicações
É de extrema importância que a equipe responsáveis pela manutenção dos equipamentos tenha um bom conhecimento nessas áreas, visando o pleno funcionamento dos equipamentos.
SCL - Substation Configuration Language
Linguagem para arquivos de configuração dos elementos da subestação definida pela norma IEC61850
Baseada em XML e projetada para troca de informação entre ferramentas de engenharia.
Inclui as descrições dos modelos de IEDs, infraestrutura de comunicação e relacionamentos com o sistema de potência
SCD
Descrição das configurações da subestação
SSD
Descrição das especificações do sistema
ICD
Funcionalidades disponíveis em cada IED
CID
Descrição da configuração de cada IED
Figura 1 - Arquivo Imagem
Disponibilizado na vídeo-aula 8 ministrada e disponibilizada pelo professor Rainer Zanghi