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IEC61850 como solución para la
automatización de subestaciones
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La norma IEC61850 empezó su desarrollo con la intención de lograr una solución global y abierta para la automatización de subestaciones. Para esto, se consideró la experiencia acumulada en normas internacionales ya existentes, los requisitos de los usuarios y de la ingeniería de los sistemas. En este artículo, revisamos los objetivos de esta norma y su impacto en los sistemas.

Objetivos de la norma

1. Permitir conectar los equipos de diferentes fabricantes: Una de las mayores ventajas que tiene la utilización de la IEC61850 es la interoperabilidad entre los dispositivos de diferentes fabricantes, entendiéndose ésta como la capacidad de dos o más IEDs de uno o varios fabricantes para intercambiar información y utilizarla para realizar sus funciones de forma cooperativa. Para ello se ha definido un dominio específico con modelos de datos y servicios normalizados, de forma que los IEDs son capaces de comprender la información precedente de otros equipos y de realizar funciones en común, aunque estén distribuidas en varios dispositivos físicos, mientras están conectados a una misma red con un mismo protocolo.

2. Validez para las instalaciones presentes y futuras: Esta norma proporciona ventajas tanto a la hora de renovar o ampliar subestaciones como en las de nuevo diseño. Es sencillo añadir nuevas funcionalidades durante el proceso de renovación de una instalación haciendo uso de las nuevas herramientas disponibles. Mediante la utilización de "gateways", es posible que equipos "no IEC61850" puedan ser vistos por el sistema como IEDs "compatibles" con el estándar.

3. Flexibilidad ante las diferentes arquitecturas de los Sistemas de Automatización: Permite la libre asignación de funciones a los IEDs y por lo tanto, soporta cualquier arquitectura de automatización de subestaciones ("centralizada" o "descentralizada," por ejemplo), así como diferentes enfoques de integración o distribución de funciones.

4. Capacidad de combinar las tecnologías de comunicaciones presentes y futuras con las aplicaciones existentes, garantizando su estabilidad a largo plazo: La norma separa las aplicaciones de las tecnologías de comunicaciones. Esto hace posible beneficiarse de las ventajas de la evolución de dichas tecnologías, salvaguardando la información y las aplicaciones que ya satisfacen las necesidades del usuario y permitiendo evolucionar ante nuevos requisitos del sistema.

5. Reducción de plazos y costos del proceso de ingeniería y puesta en marcha de las subestaciones: La norma, en su parte 6, establece un lenguaje de descripción de configuración de subestaciones denominado SCL (Substation Configuration Description Language) que incorpora descripciones formales de las capacidades de los IECs, de la arquitectura de la subestación, de la estructura de comunicaciones y de la interacción con la estructura de la subestación. Facilita también un proceso de ingeniería estandarizado, proporcionando los medios para intercambiar datos de configuración entre herramientas de ingeniería. El proceso de ingeniería resulta más eficiente y se simplifica tanto el mantenimiento como la ampliación de los sistemas de automatización.


Impacto de la norma

La utilización de la norma supone un impacto importante en las especificaciones de los proyectos de automatización de subestaciones, así como en su implementación y ejecución. Como suministradores de equipos de protección y de automatización de subestaciones, hemos tenido que realizar un importante esfuerzo en la especificación de la implementación real del estándar. Los usuarios, en base a su propio conocimiento o con el asesoramiento de una ingeniería con experiencia en subestaciones y en la aplicación de la norma, habrán de especificar los sistemas de automatización, preferiblemente enfocándose en la funcionalidad más que en dispositivos concretos.

Especificar de acuerdo a la norma IEC61850 significa dividir la funcionalidad completa en "nodos lógicos", los cuales, a su vez, incluyen "datos"; todos ellos tienen nombres específicos y representan una funcionalidad concreta. Posteriormente, habrá que distribuir dichas funciones entre los distintos IEDs.

Es recomendable especificar los requisitos de tiempos de respuesta y de disponibilidad del sistema, resultando para ello imprescindible la definición de la arquitectura de comunicaciones: puede ser conveniente identificar los posibles escenarios de fallo y las pérdidas de disponibilidad aceptables o inaceptables.

Las pruebas de aceptación en fábrica y/o las pruebas de puesta en marcha permitirán comprobar que el sistema completo funciona de acuerdo a las especificaciones, con la ventaja de que la norma simplifica dichas pruebas, ya que la comprobación de la consistencia de los datos se comprueba con los ficheros de configuración de la subestación SCD (System Configuration Description) basados en el lenguaje SCL.


Ventajas y soluciones

No cabe duda que la utilización del estándar IEC61850 presenta importantes ventajas frente a las soluciones convencionales:

1. Aumenta la eficiencia, gracias a la interoperabilidad entre IEDs y las herramientas basadas en SCL que ayudan a optimizar soluciones. Además, el intercambio de datos "punto a punto" que hace uso de los enlaces de comunicaciones estandarizados, permite reducir el cableado al mínimo.

2. Proporciona una gran flexibilidad, dando soporte a cualquier arquitectura física o funcional, así como a futuras ampliaciones. De nuevo, la interoperabilidad de los dispositivos, así como el modelo de datos orientado a objetos y la comunicación basada en Ethernet, conforma el soporte de dicha flexibilidad.

3. Constituye una inversión rentable y de futuro: Los sistemas de automatización de subestaciones se podrán beneficiar de la evolución de las comunicaciones sin que ello suponga necesariamente cambios en la aplicación. La facilidad para extender el sistema y la funcionalidad garantizan un fácil mantenimiento y la interoperabilidad a lo largo del tiempo.

Por Juan José Navarro, Product Manager de ZIV en Comulsa.
comulsa@comulsa.cl   -  www.comulsa.cl
Mayo 2009
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