IEC 61850 com zenon (parte 1) – Uma introdução à norma

IEC 61850 - Certificado
Felipe Fonseca Rocha

Por:Felipe Fonseca Rocha
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out 2016

A necessidade de padronizar os protocolos de comunicação entre dispositivos de controle e/ou supervisão de processos é uma realidade e um desejo de todos os integradores em diversos segmentos. Além de simplificar a integração entre equipamentos e dispositivos, isso afeta diretamente a complexidade de projetos de rede e diminui os riscos de perda de dados durante o processo de conversão entre protocolos por meio dos Gateways. Porém, para todos os protocolos há limitações e especificidades técnicas, tornando mais difíceis a implementação de protocolos comuns a todos os dispositivos. Para automação de sistemas elétricos de potência, não é diferente. As exigências são ainda maiores e complexas. A norma IEC 61850 vem como solução de universalizar a troca de dados entre equipamentos no segmento de energia.

Em 1995, um projeto da International Electrotechnical Commission (IEC), com aproximadamente 60 participantes de diferentes países, formou 3 grupos de trabalho com o principal intuito de sanar a dificuldade de interoperabilidade devido a multiplicidade protocolos (proprietários) para o segmento de energia. Entre os objetivos do projeto estavam:

  1. elaborar um protocolo único que atendesse as exigências de modelagem de dados para dispositivos diversos;
  2. definir serviços básicos necessários para transferência de dados, para que o  mapeamento completo do protocolo de comunicação possa ser feita “à prova de futuro”;
  3. promover máxima interoperabilidade entre os sistemas de diferentes fornecedores;
  4. desenvolver um método/ formato comum para armazenar dados completos;
  5. definir um teste completo necessário para o equipamento que esteja em conformidade com a norma;

Como resultado desse projeto, norma IEC 61850 desenvolvida pelo Comitê Técnico 57 (TC57) da International Electrotechnical Commission, definiu uma arquitetura de referência para sistemas elétricos de potência. O modelo de dados pode ser mapeado para inúmeros protocolos. Mapeamentos atuais da norma são MMS (Manufacturing Message Specification), GOOSE (Generic Object Oriented Subestação Event), SMV (Sampled Measured Values) e Web Services. Estes protocolos podem ser executados utilizando TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) ou redes LANs (Local Area Network) Ethernet (camada 2 de enlace de dados do modelo OSI) para obter os tempos de resposta necessários abaixo de oito milissegundos para sistemas de proteção.

As principais características deste protocolo envolvem:

fonte: https://goo.gl/w3flwi

fonte: https://goo.gl/w3flwi

  1.  modelagem de dados – dados e funções atribuídos aos nós lógicos, que podem ser agrupados em dispositivos lógicos diferentes. Associam-se a dispositivos lógicos (LLN0) e  físicos (LPHD);
  2. Reporting Schemes – comunicação buffered ou unbuffered RCB (reporting control block) via  cliente – servidor com ou sem disparo pré-definidos;
  3. transferência rápida de eventos – eventos genéricos de subestação (GSE) transferência de alta/média prioridade de eventData (P2P) – GOOSE / GSSE;
  4. definição grupos – bloco de controle do grupo de configurações (SGCB);
  5. transferência de amostragem de dados – Blocos de amostras de valores de controle (SVCB);
  6. comandos – “comando direto” ou “selecione antes de operar” com garantias normais e melhoradas;
  7. armazenamento de dados – “Linguagem de Configuração de Subestações” (SCL);

Entre 1998 e 2003 esse protocolo foi testado e validado como viável e uma solução robusta para abranger de forma mais específica as peculiaridades da rede para os sistemas elétricos de potência (SEPs). Atualizações ou novas instalações de plantas de energia já exigem os conceitos da IEC 61850.

A suite de automação zenon apresenta várias propriedades que embarcam esses conceitos em sua tecnologia, tornando o software totalmente pronto para abranger as propostas da norma. No próximo texto vamos explorar mais como zenon é uma solução em IEC 61850.

Felipe Fonseca Rocha

Felipe F. R.

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