La mensajería IEC 61850 GOOSE de NOJA Power habilita la comunicación en tiempo real entre reconectadores

La implementación IEC61850 en reconectadores de NOJA Power con mensajería de GOOSE (Generic Object-Oriented System Event) habilita la comunicación en tiempo real entre reconectadores.

comunicado de prensa

Octubre 2014
 Figura 1: Esquema de protección reforzado utilizando mensajería GOOSE (disparo bloqueado usando reversa posterior).

Figura 1: Esquema de protección reforzado utilizando mensajería GOOSE (disparo bloqueado usando reversa posterior).

“IEC 61850 es una norma global para redes de comunicaciones y sistema de subestaciones,” explica Chris Sloane, a ingeniero Senior de NOJA Power's del departamento R&D (Investigación y Desarrollo). “Esto define un “lenguaje descriptivo” para la automatización de subestaciones proveyendo ingeniería consistente e integración de equipos electrónicos inteligentes tales como IED (Intelligent Electronic Devices), herramientas y sistemas son interoperables. Esta interoperabilidad será esencial para transformar redes convencionales en redes inteligentes.”

“Sin embargo la implementación de protocolos subyacentes de la norma a una subestación completa es un trabajo de gran envergadura por lo que las empresas distribuidoras están fraccionando en pasos más cortos y moverse con más cuidado. ”

Sloane explica que uno de los enfoques adoptados por varios clientes de NOJA Power es enfocarse en la parte de la norma IEC 61850 inicialmente planificar y estrategias de implementación de pruebas para ese elemento particular. Un ejemplo es la mensajería GOOSE. “La mensajería GOOSE es a menudo el punto de partida para los fabricantes que utilizan IEC 61850 porque es algo que puede ajustarse sin mucha dificultad entre equipos electrónicos inteligentes IED,” dice.

“La mensajería GOOSE es una estructura y una metodología que se ubica en el ambiente de la IEC 61850 facilitando compartir información de tiempo real entre equipos en una subestación.”

La frase clave aquí es “tiempo real”. Esto significa que los mensajes necesitan ser enviados y entregados rápidamente, así la mensajería GOOSE utiliza un nivel de capa baja de Ethernet y los paquetes serán “etiquetados” para asegurar que estos serán priorizados por los enrutadores de red. Dependiendo de la aplicación, la mensajería GOOSE puede ser 30 a 35% más rápida que los sistemas tradicionales convencionales alambrados.

Los mensajes son enviados “horizontalmente” entre equipos electrónicos inteligentes (IED) no requiriendo viajar por la unidad maestra demandada con otros protocolos de comunicación. Por otra parte, GOOSE utiliza un sistema “multidifusión” donde un grupo seleccionado de IEDs reciben toda la información simultáneamente y actúan si es requerido. De hecho, señala Sloane, Cen el esquema multidifusión el grupo enlazado esta activamente esperando mensajes GOOSE de sus partners.”

Para muchas distribuidoras la mensajería GOOSE es un buen comienzo para iniciar la implementación de IEC 61850 debido a que gran parte de la infraestructura para soportar la tecnología esta típicamente ya en el lugar, por ejemplo, redes de alto ancho de banda de Ethernet. Esto no significa que no serán requeridos nuevas inversiones, debido a que no todos los productos de Ethernet son diseñados para priorizar paquetes de mensaje GOOSE. No obstante la mensajería GOOSE, es a menudo menos cara y más fácil de poner en práctica que otros elementos de la norma IEC 61850.

Sloane dice que algunas distribuidoras trabajan duramente para desarrollar estrategias sobre la manera de lanzar mensajes GOOSE a través de una gama de IEDs. Por ejemplo, diferente fabricantes implementan mensajería GOOSE en sus productos en diferentes formas, de esta manera las distribuidoras se están actualmente “inmunizando” ellas misma ante variaciones del vendedor al realizar pruebas de una gama de equipos de diferentes proveedores. Para algunas distribuidoras importantes, estas pruebas incluyen los reconectadores NOJA Power de la serie OSM, preparándose las compañías eléctricas a tomar ventaja rápidamente de su edición comercial de su soporte IEC 61850 en su plataforma actualizada de firmware hacia fines de 2014.

La ventaja clave de la mensajería GOOSE es la multidifusión rápida entre un grupo de IEDs permitiendo a las distribuidoras implementar esquemas de protección que eran previamente impracticable con las técnicas tradicionales de mensajería debida a la latencia de las redes.

Una aplicación típica utilizando reconectadores NOJA Power de la serie OSM se muestra en la figura 1.

La figura muestra un alimentador de entrada de una subestación protegida por un reconectador y luego 5 alimentadores de salida cada un protegido un reconectador adicional. Una falla en el segundo reconectador de salida es detectado por una protección de fase, tiempo sobrecorriente (PHPTOC) 1 equipo que intenta aclarar la falla realizando operaciones de reconexión.

En un esquema convencional de protección, a pesar que PHPTOC1 está conectado a PHPTOC3 vía Ethernet, la latencia de la derivación es tal que PHPTOC3 reacciona a la falla antes de percatarse que PHPTOC1 está actualmente intentando de despejar la falla.

Con la implementación de mensajeria GOOSE en los 6 reconectadores unidos en un grupo multidifusion, la distribuidora podría habilitar un esquema de protección reforzado.

En esta situación, PHPTOC1 puede enviar un mensaje GOOSE a PHPTOC3 para advertir que está intentando aclarar la falla y con ello PHPTOC3 no debería disparar. La ventaja que tiene sobre el esquema convencional es que todos los alimentadores de salida se mantienen vivos mientras PHPTOC1 se somete a una operación de reconexión, ya sea para aclarar la falla o para aislarla.

“Las distribuidoras ya están implementando esquemas de protección en donde los reconectadores se comunican entre ellos a fin de aislar la falla y reducir la porción de la red que es afectada,” dice Chris Sloane. “Sin embargo la mensajería GOOSE habilita a las distribuidoras a que el sistema pueda reaccionar más rápido - una propiedad importante de una red inteligente.”