Testes em Sistemas de Proteção e Automação baseados na Norma IEC61850
Tipos de Sistema da IEC 61850
Dois tipos típicos de sistemas de automação de subestação baseados na IEC 61850 podem ser definidos baseados na interface com os equipamentos primários de subestação.
Sistemas com Implementação Parcial da IEC 61850
A aceitação da IEC 61850 no estágio inicial após a publicação da norma é muito próxima da utilização da comunicação de alta velocidade ponto a ponto usando mensagens GOOSE (Evento Genérico de Subestação Orientado ao Objeto). Interações Cliente-Servidor entre aplicações no nível de estação e os IEDs são também usados. Isto requer somente o Barramento da Estação (IEC 61850-8-1).
A interface com o processo é idêntica às subestações convencionais, isto é, utilizando conexões com cabeamento rígido entre:
• Lado secundário de transformadores de instrumentos de corrente e tensão e entradas analógicas de IEDs.
• Contatos auxiliares dos disjuntores e das entradas ópticas dos IED.
• Saídas binárias do IED e controle de processo (por exemplo, bobina de trip de disjuntores ou comutador de tap de transformadores).
A interface entre os equipamentos da subestação é baseada na troca de mensagens de comunicação sobre a rede local da subestação.
Sistemas com Implementação Total da IEC 61850
A implementação completa da IEC 61850 em um sistema de proteção e automação de subestação indica o uso do Barramento de Estação (IEC 61850-8-1) e o Barramento de Processo (IEC 61850-9-2).
Fig. Arquitetura com implementação total
A interface entre todos dispositivos de sistema neste caso é baseado na comunicação, com o uso de cabos de cobre sendo limitados para:
• Alimentação DC ou AC
• Transformadores de instrumentos secundários e unidades de medida
• Contatos auxiliares de disjuntores, bobinas de trip e equipamentos secundários na subestação.
Quando nós analisamos o sistema na figura que mostra a Arquitetura com implementação total, torna-se claro que os requisitos para teste mudarão significativamente dependendo de onde forem definidos os limites do sistema. Alguns casos típicos são discutidos a seguir neste blog.
Veja agora a versão em inglês, publicada na PAC World:
IEC 61850 System Types
Two typical types of IEC 61850 based substation automation systems can be defined based on the interface with the primary substation equipment:
• With partial implementation of IEC 61850
• With full implementation of IEC 61850
The acceptance of IEC 61850 at the initial stages after the publishing of the standard is related predominantly to the use of the high-speed peer-to-peer communications using GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) messages. Client-Server interaction between the substation level applications and the IEDs are also used. This requires Substation Bus (IEC 61850-8-1) only.
With partial implementation the interface with the process is identical to the conventional substations, i.e. hardwired connections between instrument transformers and the analog inputs of the IEDs, auxiliary contacts of the breakers and the IED opto inputs, as well as IED binary outputs and the process control (for example breaker trip coils or transformer tap changers).
The interface between the devices in the substation is based on communications messages exchange over the substation local area network.
A full implementation of IEC 61850 in a substation protection and automation system indicates the use of both Substation Bus (IEC 61850-8-1) and Process Bus (IEC 61850-8-1 and -9-2). The interface between all devices in the system in this case is based on communications, with the use of copper cables being limited to DC or AC power, secondary of the instrument transformers and the merging units, as well as breaker auxiliary contacts and trip coils and the secondary devices in the substation.
When we analyze the system in Figure 2, it becomes clear that the requirements for testing will change significantly depending on where we draw the system boundary. Some of the more typical cases are discussed below.
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