Solução de Arquitetura para Testes Automatizados a Distância de IEDs Utilizando Equipamento de Teste. Marcelo Paulino Adimarco Ubiratan Carmo CHESF

Transcrição

1 Solução de Arquitetura para Testes Automatizados a Distância de IEDs Utilizando Equipamento de Teste Marcelo Paulino Adimarco Ubiratan Carmo CHESF

2 O Estabelecimento da Norma IEC Não é somente outro protocolo Faz muito mais que qualquer outro padrão de comunicação Cria o caminho para os equipamentos trabalhar em conjunto Define O QUE comunicar e COMO comunicar Tudo tem um nome Cria uma Linguagem de Configuração para os equipamentos e subestações

3 Separação das Aplicações em Três Níveis Hierárquicos Nível estação: definido pela parte 8-1 da norma, com o mapeamento das camadas de comunicação (TCP/IP), mensagens GOOSE/GSSE (link) e sincronização de tempo (SNTP). Nível vão: definido pelo modelo de dados e aplicação das funções do sistema (capítulo 7) Nível processo: definido pelo capítulo 9 da norma, com os valores analógicos de tensão e corrente amostrados trafegando pela rede (9-2) e mensagens GOOSE/GSSE (9-1), também com a realização de sincronização de tempo (SNTP).

4 Barramento de rede único na Subestação

5 A Linguagem de Configuração de Subestação SCL SSD: System Specification Description: Descrição XML dos dados do Sistema SCD: Substation Configuration Description: Descrição XML de uma subestação. ICD: IED Capability Description: Descrição XML dos itens aplicados em um IED. CID: Configured IED Description: Descrição XML da configuração de um IED especifico.

6 As Funções e a Conformidade da Comunicação As funções não são padronizadas pela norma IEC Elas continuam sendo especificadas e determinadas pelos fabricantes dos IEDs ou em conjunto com os usuários É importante ressaltar que a conformidade com a norma IEC não implica em conformidade com as necessidades funcionais do usuário.

7 Sistema, Funções e Nós Lógicos

8 O Conceito de Logical Node e Logical Connection

9 Mensagens GSE GSE Evento Genérico da Subestação GSSE Estado de Evento Genérico da Subestação GOOSE Objeto Genérico Orientado de Evento da Subestação

10 Validação de Dispositivos Baseados na IEC 61850

11 Testes Realizados e Resultados O objetivo do trabalho é apresentar um cenário de teste onde possibilite a realização de ensaios remotos de IEDs e Sistemas baseados na norma IEC61850 e analisar o resultado dos testes. A principal vantagem na realização de ensaios remotos é o fato de o especialista estar distante do local do ensaio eliminando o tempo de espera do deslocamento até o local do problema, melhorando a desempenho de atendimento

12 Equipamentos utilizados IED Areva P443 e Omicron CMC356

13 Cenário de teste entre Recife-PE e Camaçari-BA

14 Ajuste da falta aplicada Omicron NetSim

15 Descrição dos sinais binários e mensagens GOOSE analisados

16 Resultado de teste Omicron NetSim.

17 Tabelas dos Resultados de Teste Remoto e Local

18 Constatações (1) Os resultados obtidos não mostraram diferenças importantes entre valores de atuação do IED para o teste remoto e para o teste local. Isto correu porque a leitura da resposta do IED foi feita pelo equipamento de teste e não pelo computador que estava gerenciando o teste. É imperativo que o equipamento de teste comportese como um IED e possua um GOOSE Data-Set para subscrever e simular as mensagens GOOSE. Para o caso analisado, a resposta do IED utilizando as mensagens GOOSE foi mais rápida que a resposta utilizando cabeamento convencional.

19 Constatações (2) Nessas condições, a localização do observador ou usuário responsável pelo teste não influencia no resultado do teste. O equipamento de teste, apesar de estar disponível na rede, deve possuir um dispositivo de segurança para que somente o observador ou usuário responsável pelo teste tenha acesso aos comandos de teste do equipamento. O equipamento de teste deve estar apto a atender à simulação do processo convencional com sinais analógicos (tensões, correntes, sinais lógicos binários).

20 Constatações (3) O equipamento deve simular sinais de falta em regime permanente ou transitório, fornecendo para o sistema sob teste sinais analógicos. O equipamento de teste deve simular, mapear, capturar, ler, medir, comparar e checar os sinais de comunicação, sejam ele sinais convencionais binários utilizando fiação rígida ou mensagens GSSE/GOOSE via rede Ethernet. Essas funções devem ser realizadas pelo equipamento de teste e não por dispositivos de controles acoplados ao sistema.

21 Trabalhos Futuros Os autores já iniciaram estudos para realização de testes de funções distribuídas, como aplicação em testes ponta a ponta em linhas de transmissão sincronizados via satélite ou IRIG-B (por exemplo, teste de uma proteção diferencial de linha). Neste caso a avaliação do desempenho das funções distribuídas estará baseada na subscrição das mensagens GOOSE dos diferentes IEDs que participam das aplicações distribuídas testadas. Comparação de dados de relés de saída com fiação rígida convencional e dados utilizando rede de comunicações.

22 Obrigado pela sua atenção! Eng. Marcelo Paulino (21)