Utilización de una pasarela de automatización de subestaciones IEC 61850 de alta disponibilidad en servicio

Retos

En la actualidad, las instituciones de servicios públicos operan a nivel mundial y confían en los sistemas de automatización de subestaciones para disponer de una solución segura y fiable para controlar y supervisar el estado de las subestaciones y las redes. Históricamente, las estructuras de automatización de subestaciones implican múltiples protocolos propietarios que consisten en numerosas unidades térmicas remotas, PLCs, HMIs y un montón de sistemas de computación para ser conectados entre sí. Esta implementación generalmente resulta en una gran inversión en hardware, un alto tiempo de desarrollo de ingeniería y altos costos de mantenimiento debido a la redundancia del cableado y a los protocolos de comunicación personalizados. De hecho, podría haber problemas de compatibilidad entre los dispositivos de automatización de diferentes proveedores.

IEC 61850

IEC 61850 fue introducida para ofrecer a las compañías eléctricas un protocolo de comunicación globalmente estandarizado para los sistemas de automatización de subestaciones. El estándar viene con la promesa de proporcionar una arquitectura abierta, flexibilidad, interoperabilidad, a prueba de futuro y costos de cableado reducidos, a la vez que elimina posibles problemas de compatibilidad entre los dispositivos de diversos proveedores.

Requisitos

El estándar de IEC 61850 ha acortado el tiempo y el costo de desarrollo de ingeniería, al definir los requisitos de software y hardware. Ya existen programas de software orientados a la red como GOOSE y GSSE, implementados por muchas compañías de energía en el mundo. En términos de requisitos de hardware, el rendimiento del sistema y la fiabilidad medioambiental son dos de las principales consideraciones para funcionar como una puerta de enlace de monitorización de estado en entornos difíciles como redes y subestaciones. Otros factores incluyen los diseños de entrada/salida, las protecciones de ESD/sobretensión y la conectividad de red.

  • Alto poder computacional
  • Temperatura de funcionamiento total
  • Conformidad con IEC 61850
  • Puertos LAN ricos
  • Serie protegida COM I/O
  • Alta disponibilidad y fiabilidad
  • Escalabilidad a prueba de futuro

Plataforma de comunicación robusta, de E/S enriquecida y de alto procesamiento de Lanner

El LEC-3231 de Lanner es la solución óptima de pasarela para subestaciones diseñada con robustez de grado industrial, ricas opciones de E/S y alto rendimiento de CPU para monitorización de estado y filtrado de mensajes. El robusto PC de caja sin ventilador es impulsado por las opciones de procesador de Intel Celeron 847E, Core i3-3217UE o Core i7-3517UE, dependiendo del SKU seleccionado, y también soporta hasta 10 puertos COM aislados, 8 puertos LAN aislados por imanes y fuentes de alimentación redundantes. Para funcionar como una plataforma segura y protegida, LEC-3231 cumple con la norma IEC-61850-3 y soporta una amplia temperatura de funcionamiento de -40 a 70°C para aplicaciones de automatización de subestaciones.

El LEC-3231 está controlado por la CPU Intel Celeron 847E, Core i3-3217UE o Core i7-3517UE (nombre en código Ivy Bridge/Sandy Bridge) para ofrecer un alto rendimiento para que los sistemas de automatización funcionen con software de mensajería en red como GOOSE o GSSE. Para un bajo consumo de energía, la SKU con Intel Celeron 847E es la opción ideal, mientras que los modelos con Core i3/Core-i7 están diseñados para un aumento de alto rendimiento, tecnologías de virtualización y conjuntos de instrucciones de seguridad.

Como pasarela de comunicación altamente fiable en la automatización de subestaciones, LEC-3231 cumple con la norma IEC 61850-3 y soporta una amplia gama de temperaturas de funcionamiento de -40 a 70℃, lo que permite al dispositivo trabajar en entornos difíciles. Además, LEC-3231 proporciona la alta disponibilidad de fuentes de alimentación redundantes con opciones particulares: 36 a 48 Vdc o 90 a 246 Vdc/100-300 Vdc, para proporcionar la potencia suficiente en entornos difíciles.

En términos del diseño rico de la entrada-salida, la caja PC sin ventilador viene con dos puertos de DB-9 COM y un bloque de terminales 2x2x5 para proporcionar las funcionalidades RS-232/422/485 para las conexiones con otros equipos industriales. Las E/S en serie están recubiertas con protección ESD de 15KV. En cuanto a la conectividad de red, LEC-3231 soporta hasta 8 puertos LAN aislados magnéticamente para permitir conexiones con otros dispositivos en red para comunicaciones locales y remotas.

Para una escalabilidad a prueba de futuro, LEC-3231 puede añadirse con más módulos de E/S para conectar con más dispositivos de automatización. El LEC-3231 es compatible con una amplia gama de módulos de puerto serie y puerto LAN para ampliar aún más su conectividad de E/S. Los módulos de E/S sirven para satisfacer demandas personalizables para aplicaciones específicas.

El LEC-3231 también es aplicable en pasarelas de comunicación IED y SCADA.

Utilización de una pasarela de automatización de subestaciones IEC 61850 de alta disponibilidad en servicio was last modified: enero 21st, 2020 by LEI Technology