Modelo IEC61850 para GIS con Transformadores de Instrumentos No Convencionales (NCIT)

Normas IEC 61850 y Comunicación Relacionada con NCIT en GIS

La norma IEC 61850-8-1 es específicamente aplicable a la comunicación de bus de estación, proporcionando un marco para el intercambio de datos e interoperabilidad dentro de los sistemas de automatización de subestaciones. Por otro lado, la norma IEC 61850-9-2 LE es directamente relevante para la comunicación de los sensores de transductores inductivos no contactos (NCIT).

Los controladores de comunicación óptica Ethernet desempeñan un papel crucial en esta configuración. Su importancia se deriva del uso de fibras ópticas de núcleo de vidrio como medio físico de transmisión. Las fibras ópticas ofrecen ventajas como la transferencia de datos de alta velocidad, inmunidad a las interferencias electromagnéticas y capacidades de comunicación a larga distancia, lo que hace que estos controladores sean esenciales para una comunicación confiable y eficiente.

Debido a las señales de salida de bajo nivel inherentes a un elemento de medición NCIT, la presencia de un "Convertidor Primario" (CP) en proximidad es indispensable. El CP es un dispositivo electrónico equipado con varias funciones clave. Incorpora filtrado de señal a través de un filtro de paso bajo para eliminar ruido de alta frecuencia no deseado, digitaliza la señal utilizando una interfaz de red de área de control (CAN) y realiza el procesamiento de señal necesario. Estas operaciones aseguran que las señales brutas del NCIT estén en un formato adecuado para una transmisión y análisis posteriores.

Las capacidades computacionales del CP se utilizan para comunicarse con un dispositivo conocido como Unidad de Fusión (UF) a través de un protocolo propietario. La UF sirve como un centro central, agregando entradas de múltiples CP. Está equipada con varios puertos de salida, diseñados para permitir la comunicación con diversos equipos, incluyendo relés de protección, controladores de bahías y dispositivos de medición. Al distribuir las mediciones procesadas a estos diferentes sistemas, la UF facilita una integración fluida y una operación coordinada dentro de la infraestructura eléctrica general.

Para lograr una precisión óptima en la medición, es imperativo ajustar el nivel de sensibilidad del elemento de medición al nivel de ruido de fondo de la placa de circuito impreso. Minimizar el ruido de fondo al nivel más bajo posible asegura que el elemento de medición pueda detectar y medir cantidades eléctricas con precisión sin ser afectado por señales espurias.

La Figura [1] ilustra el protocolo de comunicación IEC 61850 en conjunto con sensores NCIT para Subestaciones Aisladas a Gas (GIS). Esta representación visual proporciona una visión general comprehensiva de cómo interactúan y se comunican los diversos componentes, destacando la integración de la comunicación basada en estándares y la tecnología de sensores especializados para mejorar el rendimiento, la confiabilidad y la eficiencia de los sistemas eléctricos basados en GIS.