Download - IEC 61850 Estandar Para Subestaciones
-
1
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850El Nuevo Estndar en Automatizacin de Substaciones
Guillermo Fuentes E
-
2
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850 Introduccin
Introduccin Objetivos del estndar Detalles del estndar Pruebas de conformidad y migracin Conclusiones
-
3
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850; Promocin en Revistas Comerciales
Publicaciones comerciales en lugar de anuncios Noviembre de 2005; edicin de
Modern Power Systems Febrero edicin de International
Power Generation
Serie IED 670; la primera en el mercado en implementar todos los aspectos del nuevo standard!!
-
4
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Qu es IEC 61850?
IEC 61850 es un estndar mundial paraSistemas y Redes de Comunicacin en Subestaciones
Especifica un ampliable modelo de datos y servicios No bloquea futuros desarrollos de funciones
NO especifca funciones de control o proteccin Respalda la Libre Asignacin de Funciones a Dispositivos
Es abierto a las diferentes filosofas de sistemas. Entrega un lenguaje descriptivo de configuracin en la subestacin
(SCL) Respalda una comprensiva y consistente definicin de sistema y
ingeniera Usa Ethernet y TCP/IP para la comunicacin
Entrega un amplio rango de caractersticas convencionales de comunicacin
Es abierto para futuros nuevos conceptos de comunicaciones
-
5
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC y el camino para el estndar IEC 61850
La Comisin Electrotcnica Internacional (IEC) es mundial. Publica las normas internacionales para todas las tecnologas
elctricas, electrnicas y relacionadas. Los miembros de IED son organizaciones de normalizacin
nacionales. i.e. ni personas individuales, ni compaias.
Expertos en los comits tcnicos representan a sus pases. i.e. No ellos mismos o sus empleados.
IEEE y EPRI trabajan bajo un esquema similar en Norte America
-
6
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC e IEEE unen fuerzas en 1999 and definen
IEC 61850: REDES DE COMUNICACIN Y SISTEMAS EN
SUBESTACIONES IEC 61850 es el primer estndar realmente mundial en el rea de la
Industria Elctrica. Respaldado tambin en el mundo de la ANSI/IEEE.
Aproximadamente 60 expertos de Europa y Norteamerica handesarrollado en conjunto el IEC 61850. Incluye el UCA 2.0 como subconjunto.
Todas las 14 partes del IEC 61850 fueron publicadas en el 2004 Influencia otras reas elctricas.
Centrales Elicas, Hidroelctricas, Recursos de Energa Distribuda, Implementacin en marcha por los ms importantes fabricantes.
-
7
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
UCA e IEC dos estndares mundiales unidos
est listo ahora!
los productosestn desarrollados!
atrae mucho la atencin de clientesy fabricantes!
Un Mundo Una Tecnologa Un Estndar
IEC 61850
-
8
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC61850 Dominio de Aplicacin: Automatizacin de Subestacines
Control Remoto (NCC)
Nivel Baha
Nivel de Proceso
Nivel de EstacinBus de Estacin
Interbaha(LAN)
Bus de Proceso (LAN)
Estacin deComputacin
Estacingateway
Proteccin
Interface de Proceso
Interface deProceso
Interface deProceso
ControlProteccinControl Control &Proteccin
Estacin de Ingeniera
-
9
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Estructura del estndar IEC 61850
Communication model (Data model and Services)Communication model (Data model and Services)Communication model (Data model and Services)
Introduccin y Visin General
Glosario
Requerimientos Generales
Administracin de Proyectos y Sistemas
Requerimientos de Comunicacin
Estructura de Comunicacin Bsica (Modelo de Datos y Servicios)
Lenguaje de descripcin de configuracin para la comunicacin
Pruebas de Conformidad
Impacto en Ingeniera
Impacto sobreofertas y adm. de
Proyectos
Parte 1
Parte 2
Parte 3
Parte 4
Parte 5
Parte 7-17- 4
Parte 6
Parte 10
Informacin yconocimiento
Impacto enla verificacin
Mapeos de Bus de Proceso
Mapeos de Bus de Estacin
El real ahorro!!
Modeladodel standard
Parte 9Parte 8Mapeo Mapeo Mapeo Mapeo
Stack A Stack B Stack X Stack Y
-
10
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850 Objectivos del Estndar
Introduccin Objetivos del estndar Detalles del estndar Migracin y test de conformidad Conclusiones
-
11
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Objetivos para el IEC 61850 (1)Reduce el costo de la aplicacin, permite salir de la antigua
penumbra hacia la prxima Generacin: Interoperabilidad
IEDs de diferentes fabricantes pueden intercambiar y usar informacinsobre medios de comunicacin comunes.
Sin embargo, la funcionalidad en los diferentes dipositivos no es necesariamentela misma.Por lo tanto, no hay intercambiabilidad de dispositivos de diferentesfabricantes!
La ingeniera y configuracin de datos es transportable entre herramientasde fabricantes.
Descripcin abierta de IEDs. Reduce la ingeniera y la configuracin Las capacidades de los IEDs son descritas en forma estndar. Funciones, soluciones, y datos propietarios son an permitidos y estn
disponibles.
-
12
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Objectivos para el IEC 61850 (2)
Comunicacin cerca de Equipos de Potencia. Capacidades de comunicacin, adquisicin de datos, y control, deben
ser includas directamente en los equipos primarios. Libre configuracin
Libre asignacin de funciones en sistemas de configuracionescentralizadas o descentralizadas.
Reduccin del cableado convencional. LAN en lugar de multiples cables de cobre.
A prueba de futuro Los servicios y las inversiones sern duraderos a pesar de los rpidos
cambios tecnolgicos. El estndar est diseado para seguir tanto el progreso en las
tecnologas de comunicacin, como los requerimientos que envuelvena estos sistemas.
-
13
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850 Detalles del estndar
Introduccin Objetivos del estndar Detalles del estndar Migracin y test de conformidad Conclusiones
-
14
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Comunicacin de Datos en Terminos Humanos
IED1
Interface de Proceso
CB1
IED 1 DataTOC Pick-upCB1 is ClosedI Phase L1 is 200AV Phase L1 is 26.3kV
En este ejemplo: El elemento de proteccin TimeOverCurrent tuvo un pick up El Circuit breaker est Cerrado La corriente en la Fase L1 es 200 A El voltaje en la Fase L1 es 26.3 kV
Protecciny Control
Estacin de Computacin
-
15
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Comunicacin de Datos usando Protocolos Propietarios
IED1
Interface de Proceso
CB1
IED 1 DataTOC Pick-upCB1 is ClosedI Phase L1 is 200AV Phase L1 is 26.3kV
Usando por ejemplo LON, DNP 3.0 o uno similar- El contexto de los datos se pierde.
HMI LinkageCB1 Pos = DB DW167 TOC PU = DB DW 2IL1 = DB DW 3UL1 = DB DW 4
DNP 3.0 MessagesIED1, Obj 2, Var 2, #1 = CB1 PosIED1, Obj 2, Var 2, #20 = TOC PUIED1, Obj 30, Var 4, #1 = IL1IED1, Obj 30, Var 4, #6 = UL1
DNP 3.0 DBDB DW1 = IED1, Obj 2, Var 2, #1DB DW 2 = IED1, Obj 2, Var 2, #20 DB DW 3 = IED1, Obj 30, Var 4, #1 DB DW 4 = IED1, Obj 30, Var 4, #6
Estacin de Computacin
Protecciny Control
-
16
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Comunicacin de Datos usando IEC 61850
IED1
CB1
IED 1 DataTOC Pick-upCB1 is ClosedI Phase L1 is 200AV Phase L1 is 26.3kV
Datos de Proteccin
Datos del Switchgear
Measurement DataDatos de Medidas
IEC 61850 divide los datos en grupos lgicos.En este ejemplo: Datos de Proteccin (TimeOverCurrent tuvo Pick Up), Datos del Switchgear (CB1 est cerrado) y Datos de Medicin (Los valores para V e I)
Este IED usa datos de tres grupos para supervizar el CB.
Interface de Proceso
Estacin de Computacin
Protecciny Control
-
17
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Grupos Logicos
Physical Device(network address)
Logical Device
LN1(XCBR)
LN2(MMXU)
Pos A
StV q PhA PhB
Physical Device
Logical Device1 ... N
Logical Node1 N
Data1N
Data attribute1N
Baha A
-
18
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Logical Node
Funciones o equipos utilizados en el Sistema de Potencia son representados en Logical Nodes, LN
Toda la informacin y funciones en la subestacin estnestructuradas en unidades atmicas, los LNs
Cada LN provee a una lista bien organizada y nombrada de informacin.
Funciones complejas utilizan un set de LN requeridos pararepresentar la funcin
Los servicios habilitan el intercambio de informacin en LNs entreIEDs
Ejemplo: el LN de un Circuit Breaker tiene el nombre genrico XCBR Nuevos LN pueden, si es requerido, ser creados de acuerdo a reglas
definidas en el estndar
-
19
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar StranneOCircuit breaker operating capability when fully chargedINSMaxOpCapOPoint On Wave switching capabilityINSPOWCapMCircuit breaker operating capabilityINSCBOpCap
Status InformationOSum of Switched Amperes, resetableBCRSumSwARs
Metered Values
OCharger motor enabledSPCChaMotEnaMBlock closingSPCBlkClsMBlock openingSPCBlkOpnMSwitch positionDPCPos
ControlsMOperation counterINSOpCntOExternal equipment name plateDPLEENameOExternal equipment healthINSEEHealth
MLocal operation (local means without substation automation communication, hardwired direct control)
SPSLocMLN shall inherit all Mandatory Data from Common Logical Node Class
Common Logical Node Information
M/OTExplanationAttr. Type
DATA ClassXCBR class
XCBR - Circuit Breaker
Este LN es usado para modelar switches con capacidad de interrupcin de arco. LNs adicionales como por ejemplo SIMS, etc. pueden requerirse para completar el modelamiento lgico para el breaker a ser representado. Los comandos de cierre y apertura deben ser suscritos desde CSWI o CPOW si aplica. Si no se requieren servicios de tiempo real entre CSWI o CPOW y XCBR, los comando de apertura y cierre son controlados con un mensaje GSE. (Ver IEC 61850-7-2).
CLN
Back
-
20
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Back
OOperation timeINSOpTmhOOperation counterINSOpCntOOperation counter resetableINCOpCntRsOExternal equipment name plateDPLEENameOExternal equipment healthINSEEHealthOLocal operationSPSLoc
Optional Logical Node InformationMName plateLPLNamPltMHealthINSHealthMBehaviorINSBehMModeINCMod
Mandatory Logical Node Information (Shall be inherited by ALL LN but LPHD)
M/O
TExplanationAttr. Type
DATA Class
CLN class
CLN - Common Logical Node
Las clases de LN compatibles definidos en este documento son especializaciones de estas clases de Common de LN.
T = Transient, M = Mandatory, O = Optional
-
21
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Logical Nodes: In total 92 divided into 13 groups
4Power TransformerY
4Sensors, MonitoringS
28Protection FunctionsP
10Protection Related FunctionsR
4Automatic controlA
Further (power system) equipment
Instrument Transformer
Switchgear
Metering and Measurement
Interface and ArchivingGeneric Function References
Supervisory control
System Logical NodeLogical node groups
8M
4I
3G
5C
2X
2T
5Z
3LQtyIndicator - PDIR Directional Comparison
- PDIS Distance- PSCH Protection scheme- PTOC Time overcurrent- PTOV Overvoltage
- more
- MMXU Measuring (Measurand unit)- MMTR Metering- MSQI Sequence and imbalance- MHAI Harmonics and inter-harmonics
- more ..
- XCBR Circuit breaker- XSWI Circuit switch
- RDIR Directional element- RDRE Disturbance recorder function- RBRF Breaker failure- RFLO Fault locator- RREC Autoreclosing
- more
-
22
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
LN: Time Overcurrent Name: PTOC
T = Transient, M = Mandatory, O = Optional
Attribute Name Attr. Type Explanation T M/OLNName Shall be inherited from Logical-Node Class (see IEC 61850-7-2)
LN shall inherit all mandatory data from Common Logical Node Class MOpCntRs INC Resetable operation counter O
Str ACD Start MOp ACT Operate T MTmASt CSD Active curve characteristic O
TmACrv CURVE Operating Curve Type OStrVal ASG Start Value OTmMult ASG Time Dial Multiplier OMinOpTmms ING Minmum Operate Time OMaxOpTmms ING Maximum Operate Time OOpDITmms ING Operate Delay Time OTypRsCrv ING Type of Reset Curve ORsDITmms ING Reset Delay Time ODirMod ING Directional Mode O
PTOC class
Common Logical Node Information
Status Information
Settings
Data
-
23
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
355 different types of data
36Controllable data
85Status information
66Measurands
14Metered values
11Physical device information
130Settings
355
13System informationQuantityData Classes
- A Phase to ground amperes for phases 1, 2 and 3- Amp Amperes for non-phase related measurements
- PPV Phase to phase voltages- PhV Phase to ground voltages- Vol Voltage for measurement
- Hz Frequency- Imp Non-phase related Impedance- Z Phase Impedance
- TotW Total active power (Total P)- W Phase active power (P)- TotVAr Total reactive power (Total Q)- VAr Phase reactive power (VAr)- TotVA Total apperant power (VA)- TotPf Average power factor (Total Pf)- Pf Phase power factor (Pf)
- More.
All data in SI units
-
24
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850 modeling example
Bay A
PTOC (Time Over Current)RREC (Autorecloser)CSWI (Control Circuit breaker)MMXU (Measurement unit)
CSWI (Control - Disconnector)MMTR (Metering)
BayA/CSWIBay Unit
-
25
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850 modeling example
Bay A
PTOC (Time Over Current)RREC (Autorecloser)CSWI (Control Circuit breaker)
BayA/CSWI.PosBay Unit
ModeBehHealthNamePltLocOperCntPosPosAPosBPosCOpOpnOpCls
ModeBehaviorHealthName PlateLocationOperation CounterSwitch position generalSwitch Position Phase ASwitch Position Phase BSwitch Position Phase COperation open switchOperation close switch
-
26
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850 modeling example
Bay A
PTOC (Time Over Current)RREC (Autorecloser)CSWI (Control Circuit breaker)
BayA/CSWI.Pos.stValBay Unit
ModeBehHealthNamePltLocOperCntPos
ctValstValpulseConfigoperTimq
ModeBehaviorHealthName PlateLocationOperation CounterSwitch position general
Intermediate-state (0)off (1)on (2)bad-state (3)
-
27
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Comunicacin Horizontal (peer-to-peer)
GOOSE = Generic Object Oriented System-wide Events
Stationcomputer
Stationgateway
Protection
Process Interface Process Interface Process Interface
ControlProtectionControl Control &Protection
GOOSE
-
28
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850 GOOSE Prioridad de Etiquetado.
IEC 61850 usa el estndar Ethernet IEC 61850 Puede tomar ventaja de todas las opciones de la Ethernet
moderna
NormalTelegrams
GOOSE
Buffer for normal telegrams
Overtake lane for IEC GOOSE
Ethernet-Switch
-
29
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Analog Values on the Process Bus
Corrientes and voltajes son muestreados y distribudos a losusuarios sobre el bus de proceso LAN Una unica Conversin A/D
Muestreo de alta velocidad Hasta 80 muestras por periodo para
proteccin (4 kHz) 256 muestras por perodo para power
quality Muestreo directo en modernos CTs/VTs Muestreo en Merging Units (MU)
Merging Units convierten sistemas de adquisiciones de datos propietarios a IEC 61850-9-2
CTs/VTs
IEC 61850-9-2Process bus
Protection
IEC 61850-8-1
MergingUnit (MU)
SampledValues
-
30
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
La LAN de la Subestacin
IEC 61850 especifica slo la interfase de la LAN de la subestacin La LAN misma es dejada al integrador del sistema.
La red LAN es una subparte de la subestacin y necesita ingeniera, configuracin, supervisin y control como cualquier otra subparte. Un sistema de administracin de red es apropiado
La topologa LAN depende del nmero de restricciones: Requerimientos operacionales para la subestacin Tamao de la Subestacin Confiabilidad y Disponibilidad etc.
La LAN de la subestacin estar bien separada en un bus de estacionesy uno o ms buses de proceso. Experiencias previas en arquitecturas de comunicaciones en subestaciones an
demostrado que este es un enfoque sensato.
-
31
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Bus de estaciones y proceso de cableado tradicional
Router switch
NetworkControlCenter
HSI Engineering/Monitoring
IEC 61850 Stations bus
BayController
IEDA
IEDA
Switchgear CTs/VTs
BayController
IEDA
IEDA
Switchgear CTs/VTs
-
32
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Buses separados para proceso y estaciones
BayController
IEDA
IEDA
ModernSwitchgear
ModernCTs/VTs
BayController
IEDA
IEDA
ModernSwitchgear
ModernCTs/VTs
EthernetSwitch
EthernetSwitch
Router switch
HSI Engineering/Monitoring
IEC 61850-8-1 Stations bus
IEC 61850-9-2Process bus
IEC 61850-9-2Process bus
NetworkControlCenter
-
33
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Common station and process bus
BayController
IEDA
IEDA
ModernSwitchgear
ModernCTs/VTs
BayController
IEDA
IEDA
ModernSwitchgear
ModernCTs/VTs
EthernetSwitch
EthernetSwitch
Router switch
HSI Engineering/Monitoring
Common Stationsand Process bus
NetworkControlCenter
-
34
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Station bus in ring
BayController
IEDA
IEDA
ModernSwitchgear
ModernCTs/VTs
BayController
IEDA
IEDA
ModernSwitchgear
ModernCTs/VTs
Ethernet in ring with switches
EthernetSwitch
EthernetSwitch
Router switch
HSI Engineering/Monitoring
IEC 61850-8-1Station bus
IEC 61850-9-2Process bus
IEC 61850-9-2Process bus
NetworkControlCenter
-
35
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Connects IEC 61850 nodes together Multipurpose Ethernet switch
Manufactured by OnTime in Norway -www.ontimenet.com
Several network topologies supported One T200 RealSwitch on top of the
topology Time synchronization switch with
integral time server R200 RingSwitch on next levels
In principle unlimited number of hierarchical levels
Runs on 10/100 Mbit/s Time accuracy better than 0,5 s
regardless of load
Switch for an IEC 61850 network Example 1a
8 ports whereof max 6 can be optical Different types of connectors available
LC type recommended Full flexibility regarding port
combination TX, SM,MM The port is learning addresses in
order to prevent flooding when it begins forwarding traffic
-
36
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Easy configured by means of the free OnTimeConfig tool. Any of the Ethernet ports can be used Remote configuration through
network possible IP address Parameters No moving parts
or electrolytic capacitors User configurable fault contact Redundant power input High MTBF numbers
Switch for an IEC 61850 network Example 1b
Subnets One IEC 61850 OPC server in
MicroSCADA Pro equals to one subnet.
Theoretically no limitation, but in practice about 4 subnets
Maximum 30 nodes per subnet Nodes on one subnet can be split
into several subnets when assigning the IP addresses
-
37
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Connects IEC 61850 nodes together Multipurpose Ethernet switch
Manufactured by RuggedCom Inc in Canada - www.ruggedcom.com
Several network topologies supported One RS1600F on top of the topology
In principle unlimited number of hierarchical levels
Runs on 10/100 Mbit/s
Switch for an IEC 61850 network Example 2a
16 optical ports Different types of connectors
available LC type recommended Full flexibility regarding port
combination SM, MM The port is learning addresses in
order to prevent flooding when it begins forwarding traffic
RuggedSwitch - RS1600F
-
38
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
LED indicators for link, activity and speed aid in field troubleshooting
RuggedSwitch Operating System (ROS) for advanced networking features like: Port configuration Port mirroring Port statistics Port Security Event logging and alarms
Critical alarm relay Redundant power input Full duplex operation (no collisions)
Switch for an IEC 61850 network Example 2b
High reliability Exceeds that of commercial
Ethernet switches by having no rotating mechanical parts such as cooling fans
by utilizing high-temperature solid-state components.
RuggedSwitch - RS1600F
-
39
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Ingeniera y Configuracin
Resguardos para una ingeniera eficiente en el IED La ingeniera de los IEDs es realizada a travs de herramientas
especficas de cada fabricante. Las herramientas de configuracin traducen las capacidades y
la configuracin del IED a SCL (Substation Configuration description Language)
SCL permite el intercambio de informacin entre herramientasde configuracin de diferentes fabricantes.
SCL asegura la compatibilidad de diversas versiones anterioresde IEDs y la herramienta de configuracin de IEDs
-
40
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Paso 1: Selecionar los IEDs de acuerdo
a los requerimientosfuncionales
Configurar los IEDs Herramienta especfica del IED Capacidad por defecto del IED
Capacidad de descripcin de archivo, ICD, como bsicos.
Crear ICD, para IEDsindividuales.
Cargar todos los archivos ICD en el System Configuration Description database (SCD)
IED Aconfig.tool
IED Bconfig.tool
Vendor AIED
Vendor BIED
IEC 61850Ethernet
Systemconfig.tool
SubstationConfigurationDescription
IED CapabilityDescription files, ICD
System ConfigurationDescription file, SCD
Ingeniera y Configuracin
-
41
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Ingeniera y Configuracin Example 2/3
IED Aconfig.tool
IED Bconfig.tool
Vendor AIED
Vendor BIED
IEC 61850Ethernet
Systemconfig.tool
SubstationConfigurationDescription
IED CapabilityDescription files, ICD
Paso 2: Cargar todos los archivos ICD
en el System Configuration Description database
Definir referencias-cruzadasentre IEDs
Seteo de parmetros en losIEDs
Actualizar los archivos ICD individuales
-
42
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Ingeniera y Configuracin Example 3/3
Paso 3: Cargar los ICD desde el System
Configuration Description database
Crear los archivos de parametrosrun-time individualmente paracada IEDs
En formato especfico del fabricante
En formato SCL comoConfigured IED Description file (CID)
Cargar los archivos run-time individualemente en IEDs
MMS services FTP Mtodo propietario
IED Aconfig.tool
IED Bconfig.tool
Vendor AIED
Vendor BIED
IEC 61850Ethernet
SubstationConfigurationDescription
IED CapabilityDescription files, ICD
System ConfigurationDescription files, SCD
-
43
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850 Migracin y Test de Conformidad
Introduccin Objetivos del estndar Detalles del estndar Migracin y test de conformidad Conclusiones
-
44
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Migracin a IEC 61850
La migracin es tcnicamente posible s: Se reemplazan los dispositivos a nivel de estacin. Se reemplaza total o parcialmente los dispositivos a nivel de
baha. Se reemplazan total o parcialmente los dispositivos de proceso. Se extienden con una o ms bahas
La migracin podra no ser rentable. Dos clases de mantenimiento en instalaciones mixtas. No hay beneficios funcionales
Se debe considerar migrar la subestacin completa!
-
45
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Migration a Nivel de Estacin
Estaciones de computacin y gateways sern compatibles por mucho tiempo con losactuales protocolos e interfaces
La separacin entre lasfunciones de comunicacin y operador permitir un mix de protocolos en el bus de estacin. e.g. IEC 61850-8-1 y LON Problemas si el bus de
estacin es usado paraintercambios ridos entrepares, e.g. Enclavamientos, la transferencia entre dos buses puede tomar tiempo.
NewStationcomputer
Process Interface
BayController
IEDA
IEDA
Switchgear CTs/VTs
IEC 61850-8-1
IEC 61850-9-2
Old station bus
-
46
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Migracin en niveles de baha y de proceso
Reemplazo solamente de un IED Reemplazar un IED con conector compatible, si es posible compatible
con IEC 61850 Retrofit of bay
Seleccionar un set de IEDs compatibles con IEC 61850, los fabricantesdeben tener un IED compatible con IEC 61850 e interfaces actualmente compatibles
Extensiones con una nueva baha En cuanto a retrofit, pero considerar tambin un bus de proceso full.
Retrofit de equipo primario o transductor/actuador Lo mismo que para retrofit de nuevas bahas
-
47
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Test de Conformidad
Las pruebas de conformidad incluyen verificacin de la informacin y herramientas suministradas por el fabricante, como por ejemplo: La descripcin formal del IED dentro del archivo ICD, de Descripcin de
Configuracin del IED. El SCD, System Configuration Description, archivo que describe el
sistema usado para la configuracin del IED. Las pruebas de conformidad pueden ser llevadas a cabo
por el fabricante mismo o por una organizacin de pruebas independiente, como KEMA
Interoperabilidad entre productos de diferentesfabricantes garantizado por: Programa de aseguramiento de calidad durante el desarrollo,
introduccin al mercado, y ejecucin del proyecto. Test de conformidad (test tipos) para las capacidades de comunicacin.
-
48
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850 Conclusiones
Introduccin Objectivos del Estndar Detalles del Estndar Migracion y test de conformidad Conclusiones
-
49
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
Qu NO es parte de IEC 61850?
Funciones del producto no standarizadas y no includas
Funciones del operador y interfasesde operador NO son estandarizadasy no estn includas
Productos de diferentes fabricantesson interoperablesperono necesariamente intercambiables
..as que todava importa a quesuministrador seleccionan losclientes!
Queda porcompetir
-
50
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850 Beneficios y Conclusiones
EL estndar para automatizacin de subestaciones! Alto grado de flexibilidad a travs de la interoperavilidad entre IEDs
de distintos fabricantes. Toma una completa ventaja para futuras innovaciones con
tecnologas de Automatizacin de Subestaciones y Comunicaciones
Promete reduccin de costos desde el diseo hasta la operacin y mantenimiento!
Arquitectura de Subestacin adaptada a sus requerimientos! Da la oportunidad de dar un Mejor valor al dinero Acogida por fabricantes y usuarios equitativamente!
-
51
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850 - Referencias / Links
IEC standards portal IEC 61850 all parts UCA International Users group
http://www.ucausersgroup.org
-
52
A
B
B
P
o
w
e
r
T
e
c
h
n
o
l
o
g
i
e
s
A
B
,
2
0
0
5
2005-06-13 Gunnar Stranne
IEC 61850 in Substation Laufenburg, CH
100 Mbit/sEthernet ring bus
...
IEC 61850
...
380kV Feeder Wiesental Nord .......................................................
COM581
REC316
RIO580
REL316
Third party
Feeder xy
IEC60870-5-101
MEINBERGNTP Timeserver
Migration of7 feeders in total
Existing Third Party
ExistingCubicles
Hard-wired
Existing Third Party
ABB scope of supply
Station is renewed by ABB(article is available)