IEC 61850 em Sistemas de Automação

IEC 61850 é um conjunto de normas que define e garante a interoperabilidade entre equipamentos usados em Sistemas de Automação de Subestações (SAS). Este conceito inicial foi expandido, e hoje abrange outros sistemas tais como centrais hidrelétricas, centrais de geração eólica e sistemas de distribuição inteligente (smart grids).

 

O uso do padrão IEC 61850 em sistemas supervisórios permite monitorar equipamentos a partir de leitura de dados de relés e RTUs e enviar comandos para operar seccionadoras e disjuntores. 

 

O primeiro grande benefício do uso do IEC 61850 é a funcionalidade de auto-discovery. Esta funcionalidade permite que um driver de comunicação cliente IEC 61850, instalado junto com um supervisório, interrogue um driver servidor IEC 61850, em um equipamento, solicitando a lista de pontos existentes no equipamento e recebe como resposta a lista de pontos do equipamento. Esta função reduz em muito o tempo de configuração de pontos dos equipamentos no supervisório.

 

O segundo benefício é a padronização do mapeamento dos dados (incluindo nomes) nos equipamentos, imposto pelo IEC 61850. Este mapeamento define o nome do ponto e sua estrutura, de forma que a corrente média da fase A em qualquer equipamento que implementa o IEC 61850 será um ponto flutuante com o seguinte nome:

 

MX$A1$phsA$instCVal$Mag$f R Float

 

No nome acima ainda serão apostos dois prefixos que correspondem ao nome/endereço do relé e o nó lógico em que está alocada esta variável. A padronização de nomes facilita sobre maneira a vida do configurador do supervisório, pois ele não precisa usar uma tabela de endereçamento para identificar os pontos.

 

O terceiro benefício consiste na padronização dos métodos de comunicação. Para o supervisório ler dados / receber dados do equipamento o protocolo prevê o método de pooling (varredura periódica), ou seja, o supervisório estabelece uma taxa de varredura e dispara leituras ao equipamento nesta taxa. Porém, o mais usual em sistemas elétricos é o equipamento enviar dados para o supervisório somente quando os dados sofrem alteração. Para esta modalidade, o protocolo previu dois métodos:

 

Buffered Reports: o equipamento envia os dados e o supervisório envia uma confirmação de que os dados foram recebidos e que estão íntegros. Enquanto o equipamento não recebe esta confirmação, ele continua realizando retentativas de envio. Deve ser usado em aplicações do tipo SOE (Sequence Of Events).

 

Unbuffered Reports: o equipamento envia os dados que sofreram alteração, porem não espera por confirmação do supervisório. Muito bom para ler as variáveis físicas do sistema elétrico (tensão, corrente, potência, etc.).

O protocolo prevê também o envio de comandos (escrita do supervisório para o equipamento) nas modalidades tradicionais: comando direto (Select Before Operate), comando por pulso ou comando por memória (Let). O supervisório também pode enviar valores de set-point para o equipamento.

 

Acrescido de uma interface OPC, o driver cliente IEC 61850 permite monitorar dados de sistemas de energia em qualquer aplicação de supervisório / SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) ou DCS (Distributed Control System) provido de uma interface Cliente OPC. Assim, abre a possibilidade de monitorar informações vindas dos sistemas elétricos no mesmo software-aplicativo que monitora a área de produção de uma planta industrial.

 

 

Exemplo de configuração de um driver IEC 61850 com interface OPC