Procedimiento para la Implementación de Enclavamientos Mediante la Norma IEC61850 y Mensajes Goose

Abstract

El presente trabajo muestra la forma de generar un procedimiento para la implementación de enclavamientos en sistemas de Control & Protecciones de subestaciones eléctricas usando el protocolo de comunicación IEC 61850 y Mensajes GOOSE. El objetivo de esto es presentar un nuevo estándar en los sistemas de Control y Protecciones facilitando su implementación, disminuyendo costos de ingeniería y manteniendo su confiabilidad. En particular este procedimiento se implementa en el sistema de Control y Protecciones de la Subestación Principal Esperanza en 220 kV, perteneciente al Sistema Interconectado del Norte Grande.

Se presenta un marco teórico de los tópicos relacionados con los Sistemas de Control y Protecciones, que incluye la filosofía de Control y Protecciones, una reseña de los IED, los sistemas de comunicaciones para subestaciones y el protocolo IEC 61850, de modo de contextualizar el funcionamiento de los sistemas. Además se describe el proyecto de la Subestación Principal Esperanza 220 kV.

A continuación se detalla el procedimiento para implementar los enclavamientos de manera genérica, válida para cualquier aplicación. Se diseñan 2 aplicaciones para el sistema de Control y Protecciones de la Subestación Principal Esperanza. La primera aplicación consiste en crear un enclavamiento para controlar los movimientos de los equipos de patio, enviando la posición de uno de estos equipos por Mensajes GOOSE, lo cual reduce las interconexiones de cableado. La segunda aplicación consiste en dar un respaldo a la función de recierre automático, mostrando la factibilidad de crear aplicaciones no consideradas en la ingeniería inicial.

Se presentan las simulaciones realizadas a las aplicaciones descritas. Con éstas se demuestra que las aplicaciones son confiables para reemplazar enclavamientos por hardware del sistema de Control y Protecciones. Adicionalmente se analiza el comportamiento de los Mensajes GOOSE verificando sus características y usos como herramienta de comunicaciones.

Finalmente se detallan las ventajas y restricciones para el uso de Mensajes GOOSE en sistemas de Control y Protecciones. Se concluye que el uso del Protocolo IEC 61850 y Mensajes GOOSE es una herramienta innovadora que contribuye a la simplificación de los sistemas de Control y Protecciones, modifica su filosofía, y que, adicionalmente, su estandarización llevará a una mayor automatización de los Sistemas Eléctricos.