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Tecnologías y protocolos
para la automatización de subestaciones
Por Claudio Gajardo, División Control, Soltex Chile S.A. control@soltex.cl
Una mayor confiabilidad y un servicio más robusto son algunos de los objetivos que persigue la automatización de subestaciones. En este artículo, comentamos los principales requerimientos y protocolos existentes en esta materia.

Los desafíos que surgen para resolver exitosamente las necesidades de automatizar subestaciones, en pos de impulsar desarrollos y fórmulas que permitan una operación continua y segura, nos llevan a estar en constante búsqueda de soluciones acordes a las normas y obligaciones que se decretan, con el objetivo de cumplir con cada una de ellas. Para esto, las empresas eléctricas deben controlar y monitorear sus actividades, construir sistemas seguros, con equipos y soluciones de acuerdo a las mejores tecnologías disponibles en el mercado, donde los proveedores de tecnologías y equipos cumplen un rol protagónico para satisfacer las necesidades requeridas por el sector.

Por lo tanto, el objetivo final de automatizar subestaciones busca: reacciones inmediatas; garantizar la continuidad del servicio; elevar la confiabilidad operacional, y prestar un servicio más robusto para los usuarios.


Cómo automatizar una subestación

Automatizar subestaciones es una tarea compleja, ya que aún existe una gran cantidad de protocolos y dispositivos, donde la antigüedad de los mismos afecta la tarea de realizar un desarrollo de acuerdo a las nuevas necesidades. Por esto, las normativas están apuntando a estandarizar las metodologías de operación, principalmente en lo que respecta a las comunicaciones y seguridad de los equipos.

Dentro del campo de la automatización de subestaciones, existen actores que cumplen un rol importante durante el proceso, ya sea monitoreando equipos principales, controlando la operación de la subestación para que no haya fallas, contando con sistemas de seguridad ante ataques cibernéticos, etc.

Dentro de las exigencias actuales está cumplir con protocolos estandarizados que permitan a todos los productos comunicarse en forma nativa entre sí. Tal como es el caso de IEC 61850, que obliga a cada uno de los actores del sistema de automatización (SCADA eléctrico, switch, IEDs, etc.) a cumplir bajo las normas impuestas para este protocolo. Por ende, cada equipo (protección, medida, control) debe cumplir con lo siguiente:

Interoperabilidad gracias a la estandarización de las comunicaciones y los modelos de datos.

Alto grado de flexibilidad a través de la interoperabilidad entre IEDs de distintos fabricantes.

Utilizar las ventajas de las nuevas tecnologías de automatización y comunicación.

Permitir reducción de costos desde el diseño, hasta la operación y el mantenimiento.

Adoptar estándares mundiales, acogidos tanto para fabricantes como para usuarios.

Por lo tanto, el estándar IEC 61850 es el primero de los considerados como una solución global ante la problemática existente entre protocolos propietarios y dispositivos de diferentes fabricantes incapaces de comunicarse entre sí. Esta norma define aspectos como interoperabilidad, protección, monitorización, control y automatización de los diferentes dispositivos de forma individual y entre ellos. Uno de los objetivos más importantes en su definición fue la interoperabilidad, pero otro aspecto muy importante fue la reducción de costos.

Adicionalmente existen soluciones del tipo Smart Grid (redes inteligentes), que ayudan a mejorar la calidad del suministro, integrando a la red energía renovable. También permiten monitorear consumos, con equipos que miden variables eléctricas en líneas de transmisión y aportan ante las necesidades de automatización de subestaciones en puntos donde es difícil realizar un monitoreo fidedigno. En este sentido, todo aporte en nuevas soluciones de mejoras de este tipo, ayudan a generar nuevos modelos de negocio en el sector eléctrico.


El rol de la ciberseguridad

Otros de los puntos que interesan al momento de automatizar una subestación, es la ciberseguridad, ya que de acuerdo a las nuevas necesidades existe una tendencia mundial en proteger los equipos e información relevante ante ataques cibernéticos.

La ciberseguridad en subestaciones se rige bajo la norma NERC-CIP, que constituye un conjunto de estándares de ciberseguridad establecido como obligatorio para compañías relacionadas con el sector eléctrico, donde existen distintos puntos que cada una de estas compañías debe cumplir para estar protegida de ataques cibernéticos, que provoquen problemas en el correcto suministro o pérdida de información u operación de subestaciones.

Existen compañías que cumplen con las necesidades expuestas por la NERC-CIP y entregan soluciones completas en lo que respecta a ciberseguridad, que permiten funcionar como administrador de la misma a través de toda la red de una subestación, generando un enlace seguro entre una red corporativa hasta los IEDs. Por consiguiente, los factores primordiales en ciberseguridad pueden ser los siguientes:

Segmentación de red en, al menos, dos niveles.

Conexiones remotas a través de VPNs y TLS.

Gestión de acceso basado en niveles de usuario, en base a un entorno centralizado que pueda permitir autenticación de alto nivel.

Uso de listas blancas para forzar únicamente aquellas aplicaciones y actualizaciones reconocidas por el operador.

Uso NIDS pasivos.

Gestión de parches.

Uso de cortafuegos, enrutadores y dispositivos orientados a la seguridad perimetral.

En caso de que existieran antivirus, estos debieran instalarse en las estaciones y dispositivos que estuvieran en el primer anillo de la red completa segmentada.

Otros sistemas ad-hoc.

Hace unos años, la ciberseguridad era un concepto que existía en sistemas TI pero a nadie le preocupaba mucho dentro de los sistemas TO (tecnología de la operación). Hoy en día, esto ha cambiado radicalmente, convirtiéndose en una obligación. Los ataques reportados en los últimos años, han hecho que se acelere la implementación de medidas de seguridad. Por otro lado, no nos debemos olvidar que la seguridad no debe deteriorar la operación. Por tanto, es imprescindible que todas las medidas de seguridad que se implementen estén de acuerdo a los requisitos de operación exigidos por la industria. Como siempre, hay que buscar un equilibrio entre seguridad y funcionalidad.

El objetivo primordial de automatizar una subestación es que sin importar el fabricante, cada uno de los componentes utilizados sea compatible entre sí y se puedan comunicar en forma nativa, dando seguridad y entrega de servicio confiable. Es por esto que existen normativas para regular el uso y aplicaciones de componentes, con la intención de optimizar y mejorar los procesos.

Julio 2017
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