DISPONIBILIDADE DE SUBESTACÕES CON COMUNICACIONES BASADAS EM O PROTOCOLO IEC 61850

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1 DISONIBILIDADE DE SUBESTACÕES CON COMUNICACIONES BASADAS EM O ROTOCOLO IEC 6850 AUTORES JORGE IVAN MORENO MARTINEZ AREVA T&D U. Nacional d Colômbia RENATO H. CESEDES G. hd KEMA Inc. U. Nacional d Colômbia

2 IMORTANCIA DEL IEC 6850 Y TENDENCIAS Ts d Mstrado Vantagns Importância do IEC 6850 Aumnto d vlocidad d intrcambio a mão da tcnologia atual Modlos prdfinidos a partir d um sistma distribuído, qu prmit uniformidad Vantagns técnicas conômicas d implmntação opração à nívl do procssamnto d sinais. (Scalability) do sistma, ampliação da capacidad vlocidad da informação manjada. A disponibilidad só dpnd da qualidad..?, pças d rposição?, capacitação?, da arquittura do sistma? Tndência a convrtss m o único protocolo ncssário para a implmntação d sistmas d control m substaçõs létricas. Tndência a utilizar IED s d difrnts fabricants sobr uma msma arquittura d control. Tndência d ampliação d cobrtura do sistma d suprvisão control à rvisão, CT ópticos, intrcambio d informaçõs com protçõs por comunicaçõs. Tndência a futuro para aprsntar problmas d disponibilidad similars a um sistma convncional.

3 ARQUITECTURA CONVENCIONAL Caso d studo disponibilidad calculada a partir d cadias d Markov Múltiplos protocolos assos intrmédios d disponibilidad Equipamntos com disponibilidads variávis

4 DISONIBILIDADE ARQUITECTURA IEC 6850 Caso d studo Ralizou-s o calculo d disponibilidad tradicional Autodiagnóstico dos quipamntos qu conformam a rd IED s multifuncionais

5 Comparação Caractrísticas Disponibilidad Escalamnto Dsmpnho Autodiagnóstico s Rds adicionais Suprvisão y Control Intrlocking Sistma Control Inicial LC's (Controladors lógicos rogramávl d propósito gral) rd Mastr / Slav Normal, um quipo por cada função, concntrando m um só quipo a opração do sistma diminuindo a disponibilidad. Limitado, o LC s dimnsiona com os rqurimntos ncssários, pouca xpansão. À sr d propósito gral o LC tm dsmpnho limitado Unicamnt para o Hardwar d forma gral dos quipamntos qu prtncssm à sistma d control. Utilizam-s protocolos propritários, não è possívl intgrar rds d gstão, mdição, rgistro d falhas, tc., cada uma dlas è Indpndint. Raliza s a través d um quipo IHM qu s concta por mio d um protocolo propritário d baixo dsmpnho vlocidad. São configurados totalmnt, sim xistm vários LC's os intrlock dvm wird Arquittura IEC 6850 Controladors d Bahia distribuídos, intgrados m uma rd Clint / Srvidor Alta, tanto dos quipamntos controladors como os dmais IED's podm sr intgrados à rd d comunicaçõs É possívl, a futuro pod s implmntar novos IED's à rd Indpndint d su provdor. Arquittura prdtrminado para sistmas d control protçõs d substaçõs létricas, IED's com múltiplos funçõs, sistma totalmnt distribuído. Conta s com o diagnostico d todos os quipamntos intgrados à rd do sistma O protocolo prmit intgrar as rds d gstão protçõs, mdidors, rgistradors d falhas, quipamntos d injção, corporativas, tc. Isto d forma local ou rmota O concpto clint srvidor prmit tr vários IHM's indpndnts O sistma aprsnta intrlock básicos qu intgram sinais m tmpo ral

6 METODOLOGIA DE ESTUDIO Mtodologia d studo utilizada basada nos grafos d MARKOV. rocsso stocástico a ond a ocorrência d um stado futuro dpnd do stado imdiatamnt antrior. Dfin a volução d um procsso alatório do passado, o prsnt o futuro. Tm-s rfrido 0 Indisponibilidads S obtrão os valors MTBF LC (Fabricant Schnidr)

7 DISONIBILIDAD LANTEADA Modlo do sistma Estrutura Srial d n lmntos Estrutura aralla d n lmntos A A A A3... A n A n n i A A A n A i i An Estrutura Combinada d n lmntos

8 EQUIVALENCIA DAS METODOLOGIAS UTILIZADAS Mtodologia d studo utilizada basada nos grafos d MARKOV arquittura Convncional. o... 0 n o MDT MTBF Mtodologia aplicada studo arquittura IEC MTBF: tmpo mio ntr falhas. MTTR: tmpo mio d rparação MDT: tmpo mio d indisponibilidad o MTTR MTBF MTBF MTTR MTBF MTTR

9 DISONIBILIDAD ARQUITECTURA CONVENCIONAL Tmpo Mio d Indisponibilidad Naturza das Rparaçõs. (MDT) Critérios utilizados: Dtcção + Ração Espalhamnto Diagnóstico Rparação osta m srviço Rparaçõs pqunas, quipamntos com troca d pças d rposição cambio dirto plo oprador: 9.5h Rparaçõs mdianas, s rqurr spcialista: 4h Rparaçõs spciais, rposição : 373.5h dificuldad d pças d

10 EJEMLO CALCULO DISONIBILIDAD Módulos qu intrvém m cada uma das 0 Indisponibilidads. Ralização d um comando dsd Nívl Estado 0: Estado d funcionamnto normal. Estado : Falha fibra óptica Estado : Falha transcivr ou o switch UT Estado 3: Falha computador IHM Estado 4: Falha nívl ou switch Fibra Óptica

11 EXEMLO CALCULO DISONIBILIDADE 4 6 optica fibra 6 _ UT Transcvr Suich C IHM N Comando Falla fo Suich MDT MDTm MDTp / o o / o o o

12 NIVEL DE CONTROLE Ralização d um Comando Aquisição d uma Sinal Digital Aquisição d uma Sinal Análoga Aquisição d uma Sinal or Comunicaçõs Ralização d qualqur Comando Aquisição d qualqur Sinal Digital Aquisição d qualqur Sinal Análoga Aquisição d qualqur Sinal or Comunicaçõs Ralização d um Comando Aquisição d uma Sinal Digital Aquisição d uma Sinal Análoga Aquisição d uma Sinal or Comunicaçõs Ralização d qualqur Comando Aquisição d qualqur Sinal Digital Aquisição d qualqur Sinal Análoga NIVEL NIVEL 3 Convncional 74,4 74,8 74,5 74,4 4,6 53, 4,6 44,5 74,4 74,8 74,5 74,4 4,6 53, 4,6 IEC 6850 N/A 5,9 6, N/A N/A 5,9 6, INDISONIBILIDADES NIVEL Y NIVEL DE CONTROL EN HORAS/AÑO Bay Control com Switch Ethrnt rdundant, + C qu raliza a função clint/srvidor m IEC display d cristal liquido Em IEC 6850 a disponibilidad para o nívl è a msma do nívl 3. O gatway é um clint IEC 6850 O xrcício complto incluiu comandos dsd nívl (IHM Local) Aquisição d qualqur Sinal or Comunicaçõs 44,5 N/A TOTAL 38,9 3,

13 CONCLUCÕES Y RECOMENDACÕES La utilização d Markov m IEC 6850 prmit d forma gráfica simpls modlar a disponibilidad d configuraçõs sm importar su nívl d complxidad incluso à incluir IED s d vários provdors m um msmo sistma O modlo gráfico da disponibilidad por Markov prmit ralizar um sguimnto à quilibro ntr os rqurimntos xigidos, as vantagns na opração o mantimnto, os custos d implmntação sua vida útil. Um calculo da disponibilidad prmit o dsnho d arquitturas mais confiávis Estratégias para o manjo d pças do rposição, mantimntos capacitação.

14 OBRIGADO...!