6-curso iec61850 introdução basico
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The year of Profitable Growth
Global network of innovation
IEC 61850Introdução
Introdução ao IEC 61850 page 2
Power Transmission and Distribution
Power AutomationProgress. It‘s that simple.
Necessidades e exigências de um sistema elétrico
Redução de custo Redução de custo e tempo para modificações e ampliações
Isto resulta nas seguintes exigências:
Ampliação do sistema Possível combinação com diferentes fornecedores
Tempo curto para substituir um simples dispositivo
Redução da complexidade Automação
Engenharia
Uma solução: Padronização
Introdução ao IEC 61850 page 3
Power Transmission and Distribution
Power AutomationProgress. It‘s that simple.
Protocolos utilizados em sistemas elétricos
Há mais de 500 Protocolos utilizados em sistema elétrico
Introdução ao IEC 61850 page 4
Power Transmission and Distribution
Power AutomationProgress. It‘s that simple.
Comparação entre diferentes protocolos
StationLevel
Centro de Controle
BayLevel
ProcessLevel
-
Yes
Yes
-
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
-
Yes
Yes
-
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
IEC60870-5-103
Profibus DNP Modbus LON IEC61850
no no no no no Yes
GlobalAdoption partly partly no no no Yes
Introdução ao IEC 61850 page 5
Power Transmission and Distribution
Power AutomationProgress. It‘s that simple.
IEC 61850 – Pontos Importantes
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
Introdução ao IEC 61850 page 6
Power Transmission and Distribution
Power AutomationProgress. It‘s that simple.
IEC 61850: Interoperabilidade
Interoperabilidade é a habilidade de dois ou mais IEDs
de mesmo ou de diferentes fabricantes
de trocar informações e usar esta informação em co-
operação.
Introdução ao IEC 61850 page 7
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Power AutomationProgress. It‘s that simple.
IEC 61850: Interoperabilidade
Linguagem (modelo do dado)
Serviços (modelo de serviços)
Protocolos
Meio de Comunicação
Engenharia de troca de dados
Teste de Conformidade
O que é necessário para interoperabilidade
Padronização Comum:
IEC 61850 padroniza estas necessidades
Introdução ao IEC 61850 page 8
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A idéia por traz do IEC 61850: Nó Lógico
Funções Básicas(e.x. função de proteção)
Entrada deDados
Saída deDados
Configuraçãode Dados
Conceito do Nó Lógico
Funções permanecem ainda exclusiva de um fabricante
O intercâmbio de dados que se tornam padronizadas
Introdução ao IEC 61850 page 9
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Nó Lógico: Há aproximadamente 90
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 Transformador de Força
Z Equipamentos Extras (geradores)
MMXU Medição (Unidade de Medição)MMTR ContadorMSQI Sequencia e desbalançoMHAI Harmônicos and Inter-harmonicsMDIF Medição Diferencial
XCBR DisjuntorXSWI Seccionadora
PSCH Esquema de ProteçãoPTEF Transiente de Falta a terraPZSU Zero speed or underspeedPDIS Proteção de Distância…mais
SIMG Unidade de Medição de IsolaçãoSARC Monitoramento e diagnóstico para
arcosSPDC Monitoramento e diagnóstico para
discarga parcial
Introdução ao IEC 61850 page 10
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IEDServer nServer 1
LogicalDevice n
LogicalDevice 1
LogicalNode n
LogicalNode 1
LogicalNode Zero
DataObject n
DataObject 1
Client 1
Physical Dev.Information
Attribute 1
Attribute n
Hierarquia do Modelo de Dados
blue coloured words means “is part of the data model”
SE nível 1
PROTCTRLMEASDR
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Power AutomationProgress. It‘s that simple.
Server(network address)
Logical Device(BayA)
LN2(MMXU)
A
PhA
LN1(XCBR)
Pos
PhBStV q
Server
Logical Device(1 to n)
Logical Node(1 to n)
Data(1 to n)
Attribute(1 to n)
Hierarquia do Modelo de Dados
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Power AutomationProgress. It‘s that simple.
IED3
IED1
IED2
Dispositivo Lógico
IED1„Bay A“
PTOC
RREC
CSWI
MMXU
Auto Religamento
Controle de Seccionadora
Unidade de Medição
XCBRDisjuntor
TCTR
Transdutor de Corrente
Sobrecorrente
IEC 61850: Exemplo
Exemplo: Unidade de Bay com:
Proteção de Sobrecorrente
Controle
Religamento
IED - Intelligent Electronic Device (cada dispositivo com sua comunicação)
Q0T1
Introdução ao IEC 61850 page 13
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Unidade de Bay
IEC 61850: Modelando o Exemplo
+
+
+
+
+
+
+
+
+
PTOC (Sobrecorrente)RREC (Autoreligamento)Q0CSWI (Controle - Seccionadora)MMXU (Unidade de Medição)...CSWI (Controle)MMTR (Contador)...
Device 1
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Power AutomationProgress. It‘s that simple.
QOCSWIMode ModoBeh ComportamentoHealth Condições de OperaçãoNamePlt Nome de placaLoc Local de operaçãoOperCnt Contador de OperaçãoPos Posição dos FaseOpOpn Operação “aberto”OpCls Operação “fechado”
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
PTOCRREC
+
+
-
Bay A Unidade de Bay
IEC 61850: Modelando o Exemplo
Introdução ao IEC 61850 page 15
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Power AutomationProgress. It‘s that simple.
Mode ModoBeh ComportamentoHealth Condição de FuncionamentoNamePlt Name de placaLoc Local de operaçãoOperCnt Contador de OperaçãoPos Posição do Polo
+
+
+
+
+
+
+
PTOCRREC
+
+
-
ctlValstValpulseConfigoperTimq…more
Estad. Intermed. (0)Desligado (1)Ligado (2)Estad. Indef. (3)
Bay A Bay Unit
IEC 61850: Modelando o Examplo
QOCSWI
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BUK01/Q0CSWI1.Pos.ctlVal
Logical Device Name (free)
Logical Node Name Prefix (free)
Data Object Name (fixed)
Attribute Name (fixed)
Logical Node Class (fixed)
Logical Node Name Suffix (free)LN -Name
IEC 61850-7: Endereçamento de uma Seccionadora
Introdução ao IEC 61850 page 17
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IEC 61850 PrincIEC 61850 Princíípio GOOSEpio GOOSE
GOOSE IED X envia
a mensagem
GOOSE IED Y não recebe
a mensagem
GOOSE IED Z recebe a mensagem
Eth
ern
et
EXEMPLO:
GO
OS
Em
ensa
gem
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Power Transmission and Distribution
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IEC 61850 PrincIEC 61850 Princíípio GOOSEpio GOOSE
Linha Ultrapassada pelo IEC GOOSE
Buffer de um telegrama normal
Ethernet-Switch
GOOSE
Telegrama normal
Somente IEC 61850 pode funcionar em rede Ethernet de 100 Mbit
O rápido
GOOSE – telegramas diretos
Nem UCA2.0, nem DNP, nem T104 !
Introdução ao IEC 61850 page 19
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Ethernet: Caminho para todas as aplicações
100 MBIT/sEthernet
Sistema de Transmissão de dados
DIGSI
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Estrutura de uma rede Ethernet
100 Mbit/s Ethernet com Anel Redundante
Cliente
Fibra (62,5µ ou 50µ)
TP
TP TP
TP
3rdParty
Device
TP
Introdução ao IEC 61850 page 21
Power Transmission and Distribution
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IEC 61850
Topologia de rede (Estrela)
Introdução ao IEC 61850 page 22
Power Transmission and Distribution
Power AutomationProgress. It‘s that simple.
IEC 61850
Topologia de rede (Anel)
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Power Transmission and Distribution
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Engenharia de processo definido pelo IEC 61850
Dispositivo-descrição
Fabricante B
Dispositivo-Configuração
Fabricante B
Sistema-Configuração
Fabricante B
Sistemadescrição
Dispositivo-Configuração
Fabricante A
Dispositivo-descrição
Fabricante A
Dispositivo-Configuração
Fabricante A
Dispositivo-Configuração
Fabricante BDispositivo-
descriçãoFabricante X
Arquivo Padronizado
Ferramenta de configuração específica do Fabricante
Todos dispositivos precisam de um Configurador para ser disponibilizado
Introdução ao IEC 61850 page 24
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IEC 61850: SIPROTEC 4 – Placas de Comunicação
• IEC 60870-5-103 + VDEW Extension
• Profibus DP• Profibus FMS
• Modbus• DNP 3.0
• IEC 61850
• Download Osilopertubografia• Download e Upload de Ajuste• IED Configuração
Introdução ao IEC 61850 page 25
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O IEC 61850 na Linha Siprotec
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;
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Definindo um ponto para o Sistema
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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Definindo um ponto para o Sistema
Na próxima janela, o DIGSI solicita a configuração do ponto que irá subir ao Sistema:
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Power Transmission and Distribution
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Definindo um ponto para o Sistema
A definição desse ponto deverá seguir a norma que foi definida anteriormente;
Ao salvar esse arquivo, uma mensagem no report seráexibida, informando que o parâmetro 61850 foi alterado;
Para que esse ponto chegue ao supervisório, há a necessidade de se criar a Station 61850;
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Station 61850
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!!!
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Criando uma Station 61850 no arquivo do Curso
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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Criando uma Station 61850 no arquivo do Curso
Abrindo a Station:
Antes de abri-la é necessário definir quais devices estarão associados a essa estação;
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Criando uma Station 61850 no arquivo do Curso
Click com o botão direito na Station E selecionar as propriedades
Adicionar todos os devices a estação e aceitar
Com isso está definido que todos os pontos do sistema fornecidos por
esses relés estarão disponíveis na estação
61850!!!
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Criando uma Station 61850 no arquivo do Curso
Abrindo a Station pela primeira vez:
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Criando uma Station 61850 no arquivo do Curso
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Criando uma Station 61850 no arquivo do Curso
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;
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Criando uma Station 61850 no arquivo do Curso
O campo Source na Station será o relé 7SJ64, e Destination o 7SJ62:
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Criando uma Station 61850 no arquivo do Curso
Com o goose configurado, há a necessidade de atualizar a Station:
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Criando uma Station 61850 no arquivo do Curso
Se a atualização for concluída para todos os Devices aparecerá:
Introdução ao IEC 61850 page 39
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Criando uma Station 61850 no arquivo do Curso
Após todo o procedimento, descarregar nos relés que a Station atualizou e realizar testes de funcionalidade;
Caso haja necessidade, utilizar o IEC Browser (analisador de sinais na rede) para a confirmação da alteração de estado do ponto;
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