EA IM2, März.2005 1 Global network of innovation Power Automation Progress. It s that simple. IEC 61850 Impactos na proteção e equipamentos de automação Energy Automation Sergio Jacobsen sergio.jacobsen@siemens.com Global network of innovation
PTD EA BS, 2005-07 2 Atualmente existem diversos protocolos
PTD EA BS, 2005-07 3 Power Transmission and Distribution Primeiramente: O IEC 61850 necessita de equipamento totalmente novos? Profibus DP Profibus FMS IEC 60870-5-103 + VDEW Extension IEC 61850 Modbus DNP 3.0 NÃO, o conceito modular do IEC61850 oferece expandibilidade Mas qual o real impacto nos equipamentos?
PTD EA BS, 2005-07 4 Impactos nos equipamentos: Geral Utilização de rede Ethernet Criação do NÓ LOGICO Utilização do GOOSE Redução no tempo de projeto Facilidades nos testes
PTD EA BS, 2005-07 5 Conecta o IED a uma via de comunicação com 100MBit/s Melhor desempenho devido aos 100Mbit/s Multiplas aplicações usando conexão única Sincronização de tempo Diferentes possibilidades de redundancia
PTD EA BS, 2005-07 6 Tenha o seu IED conectado ao Ethernet Serviços disponíveis simultaneamente: IEC 61850 Info Report Módulo Optico IEC 61850 GOOSE IEC 61850 Sinc. de tempo SNTP Datahighway: 100 MBit/s Ethernet Módulo Ethernet Elétrico Parametrização Web - Monitor Porta B
PTD EA BS, 2005-07 7 A idéia por traz do IEC 61850: Separação Separação: IEC 61850: Aplicação (e.x.proteção) Modelode Dados Serviços (ex. Controle,Relatórios) Serviços,Regras Comunicação (ex. MMS/TCP/IP/Ethernet) Mapping porque os dados não mudaram e não mudarão mas a comunicação mudará devido a mudança de tecnologia!
PTD EA BS, 2005-07 8 A idéia por traz do IEC 61850: Nó Lógico Conceito do Nó Lógico Entrada de Dados Configuração de Dados Saída dedados FunçõesBásicas (e.x.função de proteção) Funções permanecem ainda exclusiva de um fabricante É o intercambio de dados que se torna padronizado
IEC 61850: Exemplo Exemplo;Unidadede Bay com: Proteçãode Sobrecorrente Dispositivo Lógico Transdutor de Corrente Controle Religamento IED1 Bay A IED1 PTOC RREC CSWI MMXU Sobrecorrente Auto Religamento Controle de Seccionadora Unidade de Medição IED3 TCTR IED2 XCBR Disjuntor T1 Q0 IED -Intelligent Electronic Device (cada dispositivo com sua comunicação) PTD EA BS, 2005-07 9
PTD EA BS, 2005-07 10 Power Transmission and Distribution Permite redundância Estação de contrôle 62,5µ or 50µ FO switch Wireless LAN fibra Multimodo Standby Interface elétrica Qaudi- dacle accesso através De Mobile relé 2 FO relé 1 relé 3 relé 4 Cobre Vão 1 Vão 2
Lidando com Nós Logicos atual IEC 61850 Funções Internas Mapping IEC 61850 exemplo: Interface de Para cumprir os servidor requisitos especificada por dos equipamentos PICS, MICS IEC 61850 PIXIT Sinais internos devem ser adicionados/modificados IEC 61850 System PTD EA BS, 2005-07 11
O QUE É GOOSE? GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) É um mecanismo de transmissão rápida de eventos de subestações, como comandos, alarmes, indicações e mensagens Uma mensagem GOOSE enviada por um IED * pode ser recebida e utilizada por diversos participantes da rede Usado por exemplo Fornecer posições de chaves para intertravamentos Intertrip para disjuntores Partida para oscilografias PTD EA BS, 2005-07 12
PTD EA BS, 2005-07 13 IEC 61850 Princípio GOOSE Um IED envia uma mensagem, somente ao IED cuja a mensagem é pertinente, que deve responder. A reação de cada IED depende de sua configuração e funcionalidade. EXEMPLO: GOOSE IED X envia a mensagem GOOSE mensagem Ethernet GOOSE IED Y não recebe a mensagem GOOSE IED Z recebe a mensagem
PTD EA BS, 2005-07 14 Intertravamento Local, forma atual Intertravamento em operação local, forma atual DIG SI4 Intertravamento realizado no controlador na subestação habilitado? habilitado! Informação do intertravamento IEC61850 rede subestação operação Local
PTD EA BS, 2005-07 15 Como fica a aplicação usando o GOOSE DIG SI4 Benefícios: + Velocidade + Segurança + Economia As mudanças são feitas onde a automação estiver IEC61850 Stations - Bus operação Local GOOSE Intertravamento Controlado pelos próprios IED
PTD EA BS, 2005-07 16 Engenharia usando IEC 61850: A solução Dispositivodescrição Fabricante X Configuração do sistema SIPROTEC SIPROTEC Relay biblioteca Software de parametrização Descrição do Sistema Dispositivoconfiguração Fabricante X Basic data Estação de contrôle
Benefícios devido a Padronização IEC 61850 Cabeamento e comissionamento reduzidos Plataforma de comunicação Ethernet Uso comum da infraestrutura de comunicações Um protocolo para todas as necessidades na Subestação O Substation Configuration Language SCL oferece a base 100 MBIT/s Ethernet Redução do tempo de engenharia Linguagem de configuração baseada em XML Intercambio de dados independente do fabricante XML importar / exportar evita erros de entrada PTD EA BS, 2005-07 17
PTD EA BS, 2005-07 18 Power Transmission and Distribution IEC 61850: Interoperabilidade O que é necessário para interoperabilidade Padronização Comum: Linguagem (modelo do dado) Serviços (modelo de serviços) Protocolos Meio de Comunicação Engenharia de troca de dados Teste de Conformidade IEC 61850 define estas necessidades
PTD EA BS, 2005-07 19 Power Transmission and Distribution Um exemplo Real Já em funcionamento! Control Centre Operator Station Office-PC IEC 60870-5- 101 Substation Controller System Visualization Station 10km Connection to Transformer Monitoring Bay Units for General Reports IEC 60870-5- 101 4 RTU Station Bus Ethernet TCP/IP - IEC61850 Station Bus Ethernet TCP/IP - IEC61850 Station Bus Ethernet TCP/IP - IEC61850 Station Bus Ethernet TCP/IP - IEC61850 Switchgear - 110kV Switchgear - 25/6kV Switchgear - 6kV HV Feeder Main Switchgear MV MV Distribution
PTD EA BS, 2005-07 20 Power Transmission and Distribution Perspectivas Aplicações com o IEC 61850 já estão operando Muitos benefícios são proporcionados Esta sendo priorizado o desenvolvimento do processo de comunicação entre o Centro de Controle e a subestação