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Automatización de Subestaciones Eléctricas

Los altos estándares de productividad, eficiencia y calidad de servicio de energía eléctrica exigidos por el mercado, impulsan el desarrollo de diversas fórmulas orientadas a resolver exitosamente los desafíos que surgen en la automatización de las subestaciones.

Actualmente, existe una amplia oferta de productos capaces de satisfacer las necesidades de comunicación necesarias. Los fabricantes ponen en el mercado equipos cuyas características se adaptan a las necesidades de cada cliente y cada escenario concreto en el que deben desempeñarse los equipos orientados a ambientes industriales.

La gama de productos de algunos fabricantes comprende equipos de comunicaciones capaces de dar solución a las necesidades de intercambio de información surgidas con la reciente y progresiva implantación de la norma IEC61850. La interoperabilidad de los distintos elementos que toman parte en el modelo de Subestación 61850 debe ser un hecho para los equipos instalados, los que deben contar con certificados de conformidad generados por laboratorios independientes.

El estándar IEC61850 elige Ethernet como red de comunicaciones, convirtiéndose los switches en los elementos básicos que deben asegurar la correcta y eficiente transmisión de los mensajes de control y protección entre los distintos IEDs (Intelligent Electronic Device). Los switches deben disponer de esta funcionalidad "full-duplex wire speed" e incorporar, además, funciones avanzadas como VLANs, RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol), Broadcast Storm Control, Calidad de Servicio (QoS) y Gestión SNMP.

El siguiente esquema muestra un ejemplo de red Ethernet en el bus de subestación. La topología de red más utilizada es la de anillo, donde es habitual redundar los enlaces de fibra óptica. También son posibles topologías en estrella o mixtas (ver diagrama).

Algunos fabricantes disponen, además, de equipos Microremotas 61850 (RTUs), que se utilizan como unidades remotas de línea, transformadores y equipos auxiliares. Permiten la recepción de órdenes de disparo (GOOSES) sobre el interruptor de posición (propio o del resto de posiciones). Asimismo, reciben mandos desde el IED de posición y el Local HMI, y envían reportes de estado de señales vía GOOSE, así como vía protocolo al HMI. Otro aspecto a tener en cuenta es la sincronización.

La norma IEC61850 recomienda el uso del protocolo de sincronización SNMP para la sincronización de todos los elementos de red. Algunas marcas de equipos dedicados para comunicación de subestaciones disponen de un sincronizador NTP (GPS) capaz de realizar las funciones de servidor NTP, distribuyendo la sincronización al resto de IEDs de la subestación.

La automatización de subestaciones eléctricas aumenta la eficiencia gracias a la interoperatividad de IEDs y a las herramientas basadas en SCL que ayudan a optimizar las soluciones. Proporciona gran flexibilidad dando soporte a cualquier arquitectura física o funcional, así como a futuras ampliaciones de la red de comunicaciones de la subestación.

Además, constituye una inversión rentable y de futuro; los sistemas de automatización en subestaciones se podrán beneficiar de la evolución de las comunicaciones, sin que ello suponga necesariamente cambios en la aplicación y en los datos, ya que las reglas para extender el sistema y la funcionalidad garantizan un fácil mantenimiento y la interoperabilidad a lo largo del tiempo.

comu3.gif (3288 bytes) Por Héctor Lavín,
Product Manager de Dimat para Comulsa.
www.comulsa.cl
Septiembre 2010
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Comentarios acerca de este artículo
Pablo Medina Cofré INGENDESA (07/10/2010)
Cuando IEC 61850 no sólo se aplique en niveles superior, es decir, entre los relés de la casa de control, y se instalen los IED's a pie de equipo, tendremos realmente un salto revolucionario, cambiando el paradigma del proyecto de alambrado de patio y armarios por un nuevo sistema de comunicación, como por ejemplo un doble anillo de fibra óptica.

Ojalá llegue pronto ese día.
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