6-Curso IEC61850 Introdução basico

IEC 61850 Introdução The year of Profitable Growth

Global network of innovation

Power Transmission and Distribution

Necessidades e exigências de um sistema elétrico Power Automation Progress. It‘s that simple.



Redução de custo 

Redução de custo e tempo para modificações e ampliações

Isto resulta nas seguintes exigências: exigências: 

Ampliação do sistema  



Possível combinação com diferentes fornecedores fornecedores Tempo curto para substituir um simples dispositivo

Redução da complexidade Automação  Engenharia 

Uma solução: Padronização


Protocolos utilizados em sistemas elétricos Power Automation Progress. It‘s that simple.

Há mais de 500 Protocolos Protocolos utilizado utilizadoss em sistema elétrico


Comparação entre diferentes protocolos Power Automation

IEC 608705-103

Profibus

Centro de Controle

-

-

Station Level

Yes

Bay Level

Progress. It‘s that simple.

Modbus

LON

IEC 61850

Yes

-

-

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Process Level

no

no

no

no

no

Yes

Global Adoption

partly

partly

no

no

no

Yes

DNP


IEC 61850 – Pontos Importantes Power Automation Progress. It‘s that simple.









Suporta completamente todas as funções de automação de subestações que comprende controle, proteção e monitoramento Capacidade de reutilizar funções típicas e/ou configurações de cada fabricante A arquitetura é a prova de futuro e facilita futura expansão, portanto ele economiza investimentos futuros É um padrão mundial e a chave para soluções de interoperabilidade


IEC 61850: Interoperabilidade Power Automation Progress. It‘s that simple.

Interoperabilidade é a habilidade de dois ou mais IEDs de mesmo ou de diferentes fabricantes de trocar informações e usar esta informação em cooperação.


IEC 61850: Interoperabilidade Power Automation Progress. It‘s that simple.

O que é necessário para interoperabilidade Padronização Comum:  Linguagem  Serviços

(modelo do dado)

(modelo de serviços)

 Protocolos  Meio

de Comunicação

 Engenharia  Teste

de troca de dados

de Conformidade

IEC 61850 padroniza estas necessidades


A idéia por traz do IEC 61850: Nó Lógico Power Automation Progress. It‘s that simple.

Conceito do Nó Lógico

Entrada de Dados

Configuração de Dados Saída deDados

Funções Básicas (e.x. função de proteção)



Funções permanecem ainda exclusiva de um fabricante



O intercâmbio de dados que se tornam padronizadas


Nó Lógico: Há aproximadamente 90 Power Automation Progress. It‘s that simple.

Grupo Indicador

Grupo de Nó Lógico

A

Controle Automático

C

Controle Supervisionado

G

Função Genérica Referenciada

I

Interface e Arquivamento

L

Sistem de Nó Lógico

M

Contador e Medição

P

Função de Proteção

R

Função de Proteção Relacionada

S

Sensores

T

Transformador de Instrumento

X

Disjuntores/Seccionadoras

Y Z

Transfo rma do r de Fo rça Equipamentos Extras

MMXU MMTR MSQI MHAI MDIF

Medição (Unidade de Medição) Contador Sequencia e desbalanço Harmônicos and Inter-harmonics Medição Diferencial

PSCH PTEF PZSU PDIS …mais

Esquema de Proteção Transiente de Falta a terra Zero speed or underspeed Proteção de Distância

SIMG Unidade de Medição de Isolação SARC Monitoramento e diagnóstico para arcos SPDC Monitoramento e diagnóstico para discarga parcial

XCBR XSWI

Disjuntor Seccionadora


Hierarquia do Modelo de Dados Power Automation

blue coloured words means “is part of the data model”

SE nível 1


Server 1

Client 1

Server IEDn PROT CTRL

Logical Device 1

LogicalMEAS DR Device n

Logical Node 1

Logical Node n

Data Object 1

Data Object n

Logical Node Zero

Attribute 1 Attribute n

Physical Dev. Information


Hierarquia do Modelo de Dados Power Automation Progress. It‘s that simple.

StV

q

PhA PhB A

Pos

LN2

LN1

(MMXU)

(XCBR)

Logical Device (BayA)

Attribute (1 to n) Data (1 to n) Logical Node (1 to n) Logical Device (1 to n) Server

Server (network address)


IEC 61850: Exemplo Power Automation Progress. It‘s that simple.

Exemplo: Unidade de Bay com:  Proteção de Sobrecorrente  Controle  Religamento

Dispositivo Lógico

Sobrecorrente IED1

PTOC RREC CSWI

Transdutor de Corrente

MMXU

IED1 „Bay A“

IED3

IED2

TCTR

XCBR

T1

Q0

IED - Intelligent Electronic Device (cada dispositivo com sua comunicação)

Auto Religamento Controle de Seccionadora Unidade de Medição

Disjuntor


IEC 61850: Modelando o Exemplo Power Automation Progress. It‘s that simple.

Device 1 + + + + + + + + +

Unidade de Bay PTOC RREC Q0CSWI MMXU ... CSWI MMTR ...

(Sobrecorrente) (Autoreligamento) (Controle - Seccionadora) (Unidade de Medição) (Controle) (Contador)


IEC 61850: Modelando o Exemplo Power Automation Progress. It‘s that simple.

Bay A + + -

Unidade de Bay PTOC RREC QOCSWI + + + + + + + + + + + + + +

Mode Beh Health NamePlt Loc OperCnt Pos OpOpn OpCls

Modo Comportamento Condições de Operação Nome de placa Local de operação Contador de Operação Posição dos Fase Operação “aberto” Operação “fechado”


IEC 61850: Modelando o Examplo Power Automation Progress. It‘s that simple.

Bay A + + -

Bay Unit PTOC RREC QOCSWI + Mode + Beh + Health + NamePlt + Loc + OperCnt +

Pos

Modo Comportamento Condição de Funcionamento Name de placa Local de operação Contador de Operação Posição do Polo

ctlVal stVal

pulseConfig operTim q …more

Estad. Intermed. Desligado Ligado Estad. Indef.

(0) (1) (2) (3)


IEC 61850-7: Endereçamento de uma Seccionadora Power Automation Progress. It‘s that simple.

BUK01/Q0CSWI1.Pos.c tlVal Attribute Name (fixed) Data Object Name (fixed)

Logical Node Name Suffix (free) LN Logical Node Class (fixed)

Logical Node Name Prefix (free) Logical Device Name (free)

Name


IEC 61850 Princ ípio GOOSE Power Automation Progress. It‘s that simple.

EXEMPLO: GOOSE IED X envia a mensagem

m e g a s n e m E S O O G

t e n r e h t E

GOOSE IED Y não recebe a mensagem

GOOSE IED Z recebe a mensagem


IEC 61850 Princ ípio GOOSE GOOSE – telegramas diretos

Power Automation Progress. It‘s that simple.

Ethernet-Switch Linha Ultrapassada pelo IEC GOOSE

O rápido GOOSE

Telegrama normal Buffer de um telegrama normal

Somente IEC 61850 pode funcionar em rede Ethernet de 100 Mbit Nem UCA2.0, nem DNP, nem T104 !


Ethernet: Caminho para todas as aplicações Power Automation Progress. It‘s that simple.

Sistema de Transmissão de dados

100 MBIT/s Ethernet DIGSI


Estrutura de uma rede Ethernet Power Automation

Cliente


TP

Fibra (62,5µ ou 50µ) 100 Mbit/s Ethernet com Anel Redundante

TP TP

TP

TP

3rd Party Device

IEC 61850 Topologia de rede (Estrela) Power Automation Progress. It‘s that simple.


IEC 61850 Topologia de rede (Anel) Power Automation Progress. It‘s that simple.



Engenharia de processo definido pelo IEC 61850 Power Automation Progress. It‘s that simple.

Dispositivodescrição Fabricante A

DispositivoConfiguração

SistemaConfiguração

Fabricante A

Fabricante B

Dispositivodescrição Fabricante B

DispositivoConfiguração Fabricante B

Todos dispositivos precisam de um Configurador para ser disponibilizado

Dispositivodescrição Fabricante X

Arquivo Padronizado Ferramenta de configuração específica do Fabricante

Sistema descrição



Fabricante A

Fabricante B


IEC 61850: SIPROTEC 4 – Placas de Comunicação Power Automation Progress. It‘s that simple.

• Profibus DP • Profibus FMS

• IEC 61850

• Download Osilopertubografia • Download e Upload de Ajuste • IED Configuração

• IEC 60870-5-103 + VDEW Extension

• Modbus • DNP 3.0


O IEC 61850 na Linha Siprotec Power Automation Progress. It‘s that simple.

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



Utilizado para a comunicação do supervisório com o relé; Utilizado para a comunicação relé-relé (independente do fabricante dos mesmos - interoperabilidade); Visa diminuir a quantidade de fios de interligação de equipamentos;


Definindo um ponto para o Sistema Power Automation Progress. It‘s that simple.



Vamos admitir que o supervisório irá monitorar o comportamento da tecla F1 do relé. Assim, esse ponto na matriz deverá ser enviada ao Sistema para que haja a supervisão do mesmo:



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Na próxima janela, o DIGSI solicita a configuração do ponto que irá subir ao Sistema:



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



A definição desse ponto deverá seguir a norma que foi definida anteriormente; Ao salvar esse arquivo, uma mensagem no report será exibida, informando que o parâmetro 61850 foi alterado;

Para que esse ponto chegue ao supervisório, há a necessidade de se criar a Station 61850;


Station 61850 Power Automation Progress. It‘s that simple.

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A Station 61850 é o ambiente onde são definidos os pontos do sistema que irão comunicar um relé com o outro; Possui uma estrutura separada por relé, onde todos os pontos que sobem ao sistema são representados; Possibilita também a troca de parâmetros de rede dos relés (IP,GW); Alterações na Station são salvas automaticamente e são irreversíveis!!!


Criando uma Station 61850 no arquivo do Curso Power Automation Progress. It‘s that simple.

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A Station pelo ponto de vista do DIGSI é tratada como um Device que deve ser inserido como se fosse um relé qualquer:

Click com o botão direito na raiz da SE



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Abrindo a Station:

Antes de abri-la é necessário definir quais devices estarão associados a essa estação;



Adicionar todos os devices a estação e aceitar

Click com o botão direito na Station E selecionar as propriedades

Com isso está definido que todos os pontos do sistema fornecidos por esses relés estarão disponíveis na estação 61850!!!



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Abrindo a Station pela primeira vez:







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

Lincando pontos na Station:

Quando a tecla F1 do relé 7SJ64 for apertada, um goose deverá ser enviado ao 7SJ62 e um LED no seu frontal deverá ser acionado;

Primeiro passo: criar um ponto auxiliar no relé 7SJ62 que irá ser lincado com o ponto do relé 7SJ64;





O campo Source na Station será o relé 7SJ64, e Destination o 7SJ62:



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Com o goose configurado, há a necessidade de atualizar a Station:





Se a atualização for concluída para todos os Devices aparecerá:

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