Las subestaciones digitales son una evoluci\u00f3n de las subestaciones tradicionales que utilizan dispositivos electr\u00f3nicos inteligentes (IED) en lugar de dispositivos anal\u00f3gicos para mejorar la monitorizaci\u00f3n, el control y la protecci\u00f3n de los sistemas de energ\u00eda<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Las subestaciones digitales se han convertido en componentes clave para una gesti\u00f3n energ\u00e9tica eficiente y fiable en los sistemas de energ\u00eda actuales. Pues han permitido a las organizaciones a obtener funciones avanzadas como la monitorizaci\u00f3n de condiciones, mantenimiento predictivo y an\u00e1lisis de datos en tiempo real.<\/p>\n\n\n\n Los IED est\u00e1n interconectados a trav\u00e9s de s\u00f3lidas redes de comunicaci\u00f3n que admiten una transmisi\u00f3n de informaci\u00f3n r\u00e1pida y confiable. Los protocolos de comunicaci\u00f3n juegan un papel crucial para permitir el intercambio de datos sin problemas dentro de la red.<\/p>\n\n\n\n Ejemplos de IED comunes son la infraestructura de medici\u00f3n avanzada (AMI), tambi\u00e9n llamados medidores inteligentes, rel\u00e9s de protecci\u00f3n que detectan y responden a anomal\u00edas, puertas de enlace de comunicaci\u00f3n que facilitan el intercambio de datos entre varios dispositivos y redes, y unidades de gesti\u00f3n de fasores (PMU) que miden y transmitir datos de fasores sincronizados. Los IED usan el bus de proceso, que reemplaza el cableado anal\u00f3gico en los sistemas tradicionales, para comunicarse con otros dispositivos en la red.<\/p>\n\n\n\n Arquitectura de un sistema de automatizaci\u00f3n de subestaciones digitales basado en IEC 61850<\/strong><\/p>\n\n\n\n Para que todo funcione a la perfecci\u00f3n dentro de la Subestaci\u00f3n Digital, la norma IEC 61850<\/a> establece 3 niveles, cada nivel sirve para objetivos espec\u00edficos y cumple unas funciones determinadas.<\/p>\n\n\n\n Las redes de comunicaci\u00f3n que conectan estos dispositivos pueden estar basadas en ethernet, hechas de cables de fibra \u00f3ptica y cables UTP, o sistemas de comunicaci\u00f3n inal\u00e1mbricos.<\/p>\n\n\n\n Las subestaciones digitales representan un cambio en el paradigma de infraestructura del sistema de energ\u00eda. Aprovechan los IED para ofrecer beneficios como diagn\u00f3sticos mejorados, costos de mantenimiento reducidos y automatizaci\u00f3n mejorada.<\/p>\n\n\n\n GOOSE (del ingl\u00e9s G<\/strong>eneric O<\/strong>bject-O<\/strong>riented S<\/strong>ubstation E<\/strong>vent) es un protocolo de comunicaci\u00f3n com\u00fanmente utilizado en subestaciones digitales para el intercambio de eventos en tiempo real. El protocolo fue dise\u00f1ado para permitir una comunicaci\u00f3n r\u00e1pida y confiable entre pares, cumpliendo con los estrictos requisitos de control y automatizaci\u00f3n del sistema de energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n GOOSE utiliza el modelo de publicador-suscriptor, que implica que un IED act\u00faa como publicador para transmitir mensajes de eventos (conocidos como mensajes GOOSE) a los IED interesados dentro de la red de la subestaci\u00f3n. Los IED receptores se llaman suscriptores.<\/p>\n\n\n\n Una de las principales ventajas de GOOSE es su capacidad para transmitir informaci\u00f3n de forma r\u00e1pida y fiable. Logra esto mediante la utilizaci\u00f3n de comunicaci\u00f3n basada en multidifusi\u00f3n, que permite la transmisi\u00f3n eficiente de un solo mensaje GOOSE a m\u00faltiples suscriptores simult\u00e1neamente.<\/p>\n\n\n\n El protocolo tambi\u00e9n implementa un mecanismo de entrega de alta prioridad y tiempo cr\u00edtico. Este mecanismo de entrega emplea t\u00e9cnicas de sincronizaci\u00f3n para garantizar marcas de tiempo de eventos precisas y sincronizadas en toda la red.<\/p>\n\n\n\n El protocolo MMS (del ingl\u00e9s M<\/strong>anufacturing M<\/strong>essage S<\/strong>pecification) facilita el intercambio seguro de informaci\u00f3n estandarizada entre dispositivos electr\u00f3nicos inteligentes (IEDs) y elementos de nivel superior (nivel de estaci\u00f3n), como las Unidades Terminales Remotas (RTUs). El marco estandarizado proporcionado por el protocolo permite la integraci\u00f3n e interoperabilidad de dispositivos de diferentes fabricantes.<\/p>\n\n\n\n MMS utiliza el Modelo de informaci\u00f3n com\u00fan (CIM) para definir un lenguaje com\u00fan que se utilizar\u00e1 dentro de la subestaci\u00f3n para representar la informaci\u00f3n del sistema. El modelo consta de un conjunto de elementos, comportamientos y atributos que facilitan una comprensi\u00f3n com\u00fan de los datos.<\/p>\n\n\n\n La comunicaci\u00f3n segura es una funcionalidad clave que ofrece MMS. El protocolo implementa algoritmos de cifrado, firmas digitales y otros mecanismos de seguridad para garantizar que los datos de la subestaci\u00f3n sean inmunes al acceso no autorizado o cualquier tipo de manipulaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n The Sampled Values (del ingl\u00e9s S<\/strong>ampled V<\/strong>alues) es un protocolo crucial utilizado com\u00fanmente en subestaciones digitales para propagar valores de muestra anal\u00f3gicos y digitales de alta velocidad y en tiempo real desde dispositivos electr\u00f3nicos inteligentes (IEDs) hacia otros dispositivos dentro de la red de la subestaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Este protocolo es fundamental para mantener la sincronizaci\u00f3n de datos entre dispositivos en la subestaci\u00f3n. Lo logra transmitiendo valores muestreados con marca de tiempo. Gracias a esta sincronizaci\u00f3n, las muestras de medici\u00f3n de distintos dispositivos est\u00e1n alineadas en el tiempo y representan de manera precisa el mismo instante.<\/p>\n\n\n\n Gracias a su alta tasa de transferencia de datos, este protocolo permite un intercambio r\u00e1pido de valores muestreados. Esto es fundamental para capturar y responder a eventos transitorios o fallos de manera r\u00e1pida y eficiente.<\/p>\n\n\n\n Si bien GOOSE, MMS y SV son los protocolos m\u00e1s destacados, existen otros protocolos de comunicaci\u00f3n que se emplean en la subestaci\u00f3n digital.<\/p>\n\n\n\n Aunque los protocolos modernos mencionados anteriormente son las opciones preferidas para las subestaciones digitales, a\u00fan prevalecen en la industria protocolos heredados como IEC 60870-5-101 (tambi\u00e9n conocido como IEC 101), IEC 60870-5-104 (tambi\u00e9n conocido como IEC 104) y Modbus. Estos protocolos han mantenido su predominancia y contin\u00faan siendo ampliamente utilizados en la industria.<\/p>\n\n\n\n Estos protocolos fueron desarrollados hace tiempo y pueden carecer de las funciones avanzadas y los mecanismos de seguridad de sus contrapartes modernas. Sin embargo, muchas empresas contin\u00faan utilizando estos protocolos debido a la infraestructura existente, restricciones de compatibilidad, consideraciones de costos y otros desaf\u00edos que enfrentan. A pesar de sus limitaciones, estos protocolos siguen siendo una opci\u00f3n viable para algunas organizaciones en determinados contextos.<\/p>\n\n\n\n La coexistencia de protocolos nuevos y heredados plantea desaf\u00edos para la integraci\u00f3n y interoperabilidad en las subestaciones digitales. Soluciones eficientes son clave para manejar m\u00faltiples protocolos y garantizar una comunicaci\u00f3n fluida entre dispositivos y sistemas.<\/p>\n\n\n\n Estos protocolos clave, GOOSE, MMS y SV, son fundamentales para el intercambio de datos en subestaciones digitales. Proporcionan un intercambio de eventos en tiempo real, seguridad en la transferencia de informaci\u00f3n y precisi\u00f3n en la transmisi\u00f3n de mediciones.<\/p>\n\n\n\n\u00bfQu\u00e9 son los IED (dispositivos electr\u00f3nicos inteligentes)?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
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![\"\"](\"https:\/\/www.sgrwin.com\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/IEC-61850-protocols-1-300x205.png\")
Protocolo GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Event)<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Protocolo MMS (Manufacturing Message Specification)<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Protocolo SV (Sampled Values)<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Otros protocolos utilizados en la subestaci\u00f3n digital<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Protocolos heredados (legacy)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
Monitorice y gestione protocolos GOOSE, MMS, SV y otros con SGRwin D-Substation<\/h2>\n\n\n\n