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Estándar IEC 61850
para subestaciones eléctricas

Las tendencias en la automatización de las compañías eléctricas, especialmente la de subestaciones, han convergido sobre una arquitectura de comunicaciones común con el objetivo de tener la interoperabilidad entre una variedad de Dispositivos Inteligentes Electrónicos (IEDs) encontrados en las subestaciones. Esta iniciativa fue comenzada a finales de los años ‘80, liderada por las compañías eléctricas norteamericanas bajo el auspicio técnico de EPRI (Electric Power Research Institute).

El resultado fue el estándar conocido como la Arquitectura de Comunicaciones para compañías eléctricas 2.0 (UCA 2.0) que ahora ha sido establecida como el estándar internacional IEC 61850. Esta arquitectura, que ahora está siendo adoptada por todas las compañías eléctricas y fabricantes de IED, tiene como plataforma de comunicaciones las redes Ethernet.

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La Subestación tradicional

Las comunicaciones entre IED (por ejemplo, la señalización e intercambio de información) típicamente han sido realizadas vía una combinación de alambrado rígido entre dispositivos y comunicaciones seriales de baja velocidad. A menudo, la señalización se lograba conectando las salidas de un IED a las entradas de otro IED. Por naturaleza, este sistema es poco flexible y limitado en su alcance de control. Una lógica de control sofisticado entre IEDs podría requerir un gran número de interconexiones alambradas entre múltiples IEDs, siendo muy poco práctica su implemen-tación.

En muchas ocasiones, las comunicaciones seriales de baja velocidad son limitadas a arreglo de comunicaciones tipo maestro/esclavo, por lo que comunicaciones "punto a punto" en tiempo real entre IEDs son difíciles de realizar.

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La Subestación LAN

La aparición de Ethernet en las subestaciones basadas en una LAN (Red de Area Local) ha estado ganando continuamente la aprobación de los usuarios de todo el mundo. Las ventajas principales de la LAN-Ethernet en las subestaciones eléctricas son:

Comunicaciones punto a punto de alta velocidad entre IEDs.

Mínimo alambrado entre IEDs.

Múltiples protocolos (DNP, Modbus, IEC 61850, entre otros) sobre la misma red física.

Acceso fácil y confiable de "Datos sobre IP" mediante el uso de switches Ethernet, conversores de medio, servidores seriales y routers diseñados con los mismos estándares y normas que los dispositivos críticos de protección eléctrica.


lams4.jpg (9471 bytes)La Subestación IEC 61850

El estándar IEC 61850 en una subestación eléctrica puede tener dos aplicaciones principales: Station Bus y Process Bus. El "Station Bus" es una aplicación donde los relés y RTUs se conectan directamente a una LAN-Ethernet, mientras que el "Process Bus" se refiere a dispositivos como CT/VT, que proporcionan los valores de corriente y voltaje directamente sobre la LAN-Ethernet.

Para obtener un alto grado de confiabilidad en esta comunicación, es necesario utilizar dispositivos Ethernet de grado industrial que cumplan las exigencias del estándar IEC 61850. Estos equipos deben garantizar la no pérdida de información bajo difíciles condiciones EMI (Electromagnetic Interference), ya que la información de la LAN será usada para medir y controlar la operación de la subestación.


lams5.jpg (7346 bytes)Aplicación en Chile

La LAN-Ethernet dentro de la subestación eléctrica es fundamental para facilitar el cumplimiento de la nueva norma de "Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio". En efecto, el capítulo 4, con el título "Exigencias para Sistema de Comunicación y Monitoreo", establece la transmisión de información de datos desde la subestación hacia sistemas externos, con el fin de garantizar la disponibilidad de información en tiempo real de las variables eléctricas y control.

En definitiva, las redes Ethernet dentro de la subestaciones son un hecho. La manera de implementarlas es mediante dispositivos Ethernet robustos, que cumplan con estándares internacionales y que garanticen un completa confiablidad en la operación.

Por Alex Mazu, Gerente Ethernet Industrial de LAMS Ltda.
info@lams.cl
Diciembre 2006
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Comentarios acerca de este artículo
lazaro manuel urbina figueredo urbina soluciones de ingenieria (09/04/2020)
excelente información, el avance de la tecnología al servicio de la electricidad
Arturo Rojas Sánchez IIE (29/10/2015)
Me podrias proporcionar más información sobre este tema. Saludos y gracias.
Ing. Reinier Alonso ATI-VC (02/09/2014)
Seria bueno abundar mas sobre el tema y sobre todo la mensajeria GOOSE...
Nidia Arias Nuviola Universidad de Granma (19/11/2013)
Agradecería información sobre la aplicación de la Norma iec 61850 en laboratorios de redes y sistemas eléctricos
Ing. Renzo Jovani Pardo Universidad del Cauca (09/08/2013)
Agradeceríamos enormemente información que nos pudiera introducir en la implementación de la norma, con la intención de establecer los objetivos de un trabajo de grado universitario que se puedan establecer en la implementación de la mencionada norma.
ING RAUL VERDUZCO GARCIA SISTEMA DE TREN ELECTRICO URBANO (12/05/2010)
Desearía se me proporcionara la información suficiente para tener el comienzo de una subestación piloto y una capacitación de esta nueva norma IEC 61850. y lo hoy relacionado a su bus de proceso.
Zac CFE (06/02/2010)
Edgar Almeda, en la S.E la Venta II-Juchitan II Parque Eolico ya se esta empleando esta ingenieria del protocolo de comunicacion IEC 61850 para mas informacion te recomiendo la pagina de SEL en la pestaña de iec 61850. Saludos.
Edgardo Aram Lopez CFE (02/09/2009)
Con IEC61850 no desaparece el concepto tradicional SCADA RTU, por el momento la norma unicamente contempla automatizacion de la subestacion. Para comunicacion y control supervisorio con centros de control remotos siguen empleandose protocolos SCADA (DNP3, IEC60870....). Esto es por el momento, posteriormente se pretende que la norma contemple supervision remota.
Edgar Almeda CFE,JALISCO (03/08/2009)
Desearía se me proporcionara la información suficiente para tener el comienzo de una subestación piloto y una capacitación de esta nueva norma IEC 61850. y lo hoy relacionado a su bus de proceso.
Marcos iie.org.mx (23/07/2009)
OpenSCL está siendo desarrollado para la configuración de dispositivos en base a la norma IEC 61850 y que será compatible incluso para diferentes fabricantes. Este software será lanzado a más tardar en enero del 2010
Orlando Aquije J&J SAC (18/06/2009)
Saludos.
Felicitarlo por su inicitiva de compartir informacion.
Quisiera mas datos sobre su informacion tecnica (norma, metodo de acceso, indice y medio d trans., topologia etc.)de
Douglas Alvarado Instituto Tecnológico de Costa Rica (17/04/2009)
Saludos, me gustaría saber sobre información del proceso de diseño del sistema de automatización de subestaciones eléctricas por medio de EIC 61850
Rafael Tecsup (17/01/2009)
Como puedo adquirir la norma
diego huenchur estudiante ultimo anio inacap (17/10/2008)
me gustaria tener mas informacion o modelos de como automatizar una subestacion electrica, seria de muy grande ayuda. gracias.

PD; asisti a su expo octubre 2008, la cual fue muy satisfactoria.
gracias.
Milton Damian Empresa Electrica Riobamba S.A. (11/12/2007)
Con el uso de IEC-61850 para automatización de una subestacion, desapare el concepto tradicional de de SCADA con RTU y protocolos como DNP3?.
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