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O que é a Norma IEC 61850?
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Autor:  JOAO_ALMEIDA [ 19 Mar 2010, 14:01 ]
Assunto do Tópico:  O que é a Norma IEC 61850?

O que é a Norma IEC 61850? E o que significa goose?

Autor:  paulo.junior [ 19 Mar 2010, 14:14 ]
Assunto do Tópico:  Re: O que é a Norma IEC 61850?

Sr. João;

É dificil resumir uma pergunta tão vasta em poucas palavras. Irei apenas intoduzi-lo a este "novo" tema que é a tendência mundial.

A cada dia tem-se discutido cada vez mais a respeito das vantagens, possibilidades, riscos, e técnicas envolvidas na norma global IEC 61850.

Para os profissionais e estudiosos envolvidos, possuir uma estrutura de proteção confiável, seletiva, eficaz e estável é um desafio constante. Com a utilização de IEDs modernos, agregando inúmeros recursos em uma única unidade, as possibilidades para promover a troca de informações via rede para implementar funções tornaram-se
muito atrativas, reduzindo custos e simplificando os esquemas de proteção. Estes ganhos são incorporados com a migração de filosofia, vindo de encontro aos objetivos do sistema de proteção.

O uso do protocolo 61850 está cada vez mais difundido, porém, alguns poucos ainda possuem uma certa dúvida e um certo receio. Entretanto é inegável que a mesma veio para se consolidar, criando novos desafios para os profissionais, tal como o de avaliar a performance dos dispositivos trocando informações pela rede.

Há três grandes formas de troca de dados estabelecida pela IEC 61850: O Cliente-Servidor, GOOSE e SMV. A primeira forma não possui tempo critico, não garantindo velocidade; já segunda e a terceira são baseadas na troca de informações com tempos críticos. Este método (Cliente-Servidor) é utilizado para supervisórios.

A norma 61850 traz vários benefícios, padronizando a comunicação entre IEDs (Interoperabilidade). Uma das partes mais interessantes da norma é a comunicação com requisito de tempo (comunicação em “tempo critico”), com a substituição das lógicas de comunicação binária, através de fiação rígida, por msg GOOSE.

Outra utilização de comunicação com requisito de tempo é a implantação de TC´s e TP´s ópticos ou com digitalizadores de sinais para o envio do sinal de Tensão e Corrente não mais da forma tradicional, analógica, mas sim via rede ethernet (Sampled Measurement Values - SMV).

Um dos temas mais interessantes da norma se dá no âmbito da troca de informações entre IED´s (Inteligent Eletronic Device) através das mensagens GOOSE (Generic Object Oriented Substation Events). Muitos são seus empregos na forma de comunicação, lógica, trips e etc, substituindo o cabeamento rígido utilizado nas lógicas de
proteção e controle. Várias são as vantagens da rede tais como: supervisão da conexão e menor custo de implantação e manutenção.

A msg GOOSE é um frame ethernet (pacote ethernet) que carrega informações de eventos de acordo com a norma IEC 61850. Esta possui como principal atribuição realizar a troca de informações entre as lógicas de proteção, substituindo a tradicional fiação rígida de cobre entre os relés.

Segue links com artigos neste tema:
http://www.conprove.com.br/pub/artigos/2009_SNPTEE_EXPERIMENTO_DE_SOBRECARGA_COM_15000_MENSAGENS_GOOSE_POR_SEGUNDO_EM_UMA%20REDE_IEC_61850_E_A_INVESTIGACAO_DE_SUAS_CONSEQUENCIAS_p.pdf
http://www.conprove.com.br/pub/artigos/2008_STPC_Testes_de_Performance_em_IEDs_atraves_de_ensaios_utilizando_mensagens_GOOSE_IEC_61850_p.pdf

Espero ter colaborado.

Autor:  Raphael Ferreira [ 24 Mar 2010, 16:48 ]
Assunto do Tópico:  Re: O que é a Norma IEC 61850?

Sr. João,

Além da padronização definida pela norma IEC 61850 para a comunicação de dados, a norma propõe também uma modelo de dados para permitir a interoperabilidade entre os IED's.
De início, verificava-se que os sistemas de parametrização de relés fornecidos pelos fabricantes não conversavam na mesma "lingua", dificultando a integração dos IED's de fabricantes diferentes.
Nesse sentido, a norma propõe uma padronização no modelo de dados buscando, nesse sentido, a obtenção de um modelo de IED genérico apresentando a descrição de suas funções definida de maneira padronizada.
Esse fato é sem dúvida de grande importância, pois permitirá em um futuro não muito distante que a parametrização dos IED's ocorra de maneira padronizada excluindo as diferentes formas de parametrização existentes no momento para relés tipo Siemens, GE, Areva, etc.

A figura em anexo expõe o modelo geral de dados previsto pela norma.
Anexo:
modelagemdedados.JPG
modelagemdedados.JPG [ 16.8 KiB | Visualizado 10456 vezes ]

No topo da modelagem encontram-se os dispositivos físicos (IED'S). A lógica das funções desses dispostivos é formada pela união de inúmeras subfunções designadas pela norma de Logical Nodes (LN) . Cada grupo dessas subfunções recebe o nome de dispositivo lógico. A alocação dos nós lógicos poderá ocorrer em diferentes IED's e sua comunicação é feita por pacotes de mensagens (PICOM's) classificados de acordo com a velocidade exigida para seu transporte. Mensagens tipo 1 (TRIP, CLOSE, etc) são consideradas mensagens rápidas e em função disso seu tempo de transmissão deverá ser baixo.
Partindo para uma descrição mais detalhada do modelo de dados, a norma prevê a divisão de cada LN (Logical Node) em dados e atributos de dados descritos nas partes 7.3 e 7.4.

Em se tratando, por exemplo, da definição da função 51 de um IED, a norma disponibiliza o nó lógico PTOC. Dentro desse nó é possível a definição de dados relacionados ao status e parametrização dessa função, como dial de tempo, corrente de pickup, tipo de curva, etc. A associação desse nó com outros nós (TVTR, TVTR, XCBR,etc) através de serviços define uma teia que permite a execução da função propriamente dita.
A semântica de cada nó lógico é descrita em IEC 61850-5.
A definição dos dados do nó é feita considerando que alguns deles são obrigatórios para definir a funções enquanto outros apresentam sua presença de maneira opcional, de acordo com a definição do usuario.
Além disso, cada dado apresenta sua classe de atributos (semântica em IEC 61850 7.3). Esses atributos são caracterizados basicamente pelo seu tipo (Int32, Boolean, String) e pelo seu FC (Functional Constraint). O FC indica se o atributo poderá ser lido, escrito, controlado, etc. É nos atributos de dados que os valores para parametrização são inseridos respeitando seu tipo.
No que diz respeito à padronização da linguagem de configuração da comunicação entre os IED’s, a norma padroniza arquivos do tipo SCL (Substation Configuration Description Language). Essa linguagem basea-se no padrão XML e é descrita através de várias extensões de arquivos utilizados na troca de informações entre os softwares de configuração dos IED’s de vários fabricantes. São eles:

SSD (System Specification Description): Arquivo utilizado que descreve o diagrama unifilar da subestação e todos os nós lógicos requeridos;
SCD (Substation Configuration Description): Arquivo gerado pela ferramenta de configuração do sistema e importado pelo software de configuração dos IEDs com as informações configuradas para a comunicação;
ICD (IED Capability Description): Arquivo gerado pelo configurador do IED para informar a ferramenta de configuração do sistema de suas características como tipos de nós lógicos existentes etc;
CID (Configured IED Description): Arquivo final gerado pelo configurador para ser carregado em determinado IED.

Caso algo não esteja claro para o Sr., pode se manifestar.

Autor:  Raphael Ferreira [ 24 Mar 2010, 19:56 ]
Assunto do Tópico:  Re: O que é a Norma IEC 61850?

Um dos principais objetivos da nova norma internacional IEC 61850 é garantir a interoperabilidade entre IED's de diferentes fabricantes.

A interoperabilidade indica que um ou mais IEDs de mesmos fabricantes ou de fabricantes diferentes, podem trocar informações entre si e executar todo o tipo funções de protecção e automatismos que se usam nas subestações . A interoperabilidade está intimamente ligada à padronização da comunicação já que o dispositivo recebedor da mensagem deverá obrigatoriamente entender a sintaxe e a semântica dos atributos de dados enviados.

Já o conceito de intercambiabilidade não é abordado pela norma de maneira rígida. A intercambiabilidade permitiria a substituição de um equipamento de um fabricante por outro, sem necessidade de alteração nos demais equipamentos do sistema, permitindo, entre outros aspectos, a padronização de sua parametrização. No contexto definido pela norma, torna-se evidente a não preocupação com esse aspecto. O fato é percebido pela existência de dados de ajustes definidos de maneira opcional nos diferentes nós lógicos presentes na norma, ficando sua definição à cargo dos fabricantes.

Autor:  MVBRAZ [ 07 Fev 2011, 18:42 ]
Assunto do Tópico:  Re: O que é a Norma IEC 61850?

Caros amigos,

Estou tendo problemas de inconsistência de pontos digitais de supervisão através do 61850. O problema está focado na estampa de tempo do protocolo, visto que os relés de proteção (gooze) operam normalmente, mas os pontos digitais supervisionados por um Scada não estão sendo detectados.

Alguém já passou por algo semelhante e que possa me dar uma orientação de onde atuar?

Todos os equipamentos estão sincronizados.

Obrigado.

Autor:  michelrdc [ 08 Fev 2011, 10:46 ]
Assunto do Tópico:  Re: O que é a Norma IEC 61850?

Prezado MVBRAS,

Não compreendi muito bem a sua pergunta. Entretanto o mais importante
é verificar o tráfego de dados na rede. Utilize um analisador de protocolo,
indico o Wireshark ou Ethereal, de modo a verificar se todas as informações
estão trafegando corretamente em sua rede.

Att
Michel

Autor:  MVBRAZ [ 09 Fev 2011, 18:42 ]
Assunto do Tópico:  Re: O que é a Norma IEC 61850?

Caro Michel,

O problema está "antes" da rede de comunicações entre SAGE e RELÉ, pois durante as simulações de atuações das proteções do relé (SEL-421) todos os pontos em 61850 são sinalizados corretamente no SAGE. Mas, quando ocorre uma atuação real (sistema energizado) embora o relé desempenhe suas funções corretamente (atuações de BF, etc) as sinalizações não são detectadas pelo SAGE (supervisório Scada).

Espero ter sido mais claro.

Att,

Marcus.

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