IEC 61869-9 define cuatro clases de conformidad para una merging unit con las declaraciones ACSI de IEC 61850. La clase a trae solo lo mínimo para publicar valores muestreados. La b añade GOOSE. La c añade el modelo de información autodescriptivo. La d añade transferencia de archivos y reportes con y sin buffer. La salida digital se ensaya con IEC 61850-10.
Respuesta corta
IEC 61850 define muchos servicios de comunicación. Una merging unit no necesita todos. IEC 61869-9, edición de 2016, los agrupa en cuatro clases de conformidad, de la a a la d, que se acumulan: cada clase incluye lo de la anterior y añade más.
La clase está en la documentación del equipo y define qué puede hacer por la red. Con la clase a, solo publica muestras. Con la d, también se deja leer, reportar y descargar archivos.
Las cuatro clases
La cláusula 6.903.13.1 las resume así:
| Clase | Qué suma | Ejemplo de lo que permite |
|---|---|---|
| a | El conjunto mínimo de servicios para transmitir los datos de la merging unit con valores muestreados | Publicar muestras a los relés |
| b | La clase a más el conjunto mínimo para mensajes GOOSE | Enviar una señal rápida, como una alarma del equipo |
| c | La clase b más los servicios del modelo de información de IEC 61850, que es autodescriptivo | Que una herramienta lea la estructura del equipo y sus datos |
| d | La clase c más transferencia de archivos y reportes con y sin buffer | Descargar archivos y recibir reportes de eventos |
Un modelo autodescriptivo es el que permite preguntar al equipo qué dispositivos lógicos, nodos y datos tiene, sin documentos aparte. Los servicios se definen en términos abstractos, llamados ACSI, y se asignan a protocolos concretos en otras partes de la serie. Las guías de servicios ACSI de IEC 61850 y de transferencia de archivos dan ese contexto.
Qué exige cada clase
Las clases se definen con las declaraciones de conformidad ACSI (tablas 909 a 912): la básica, la de modelos y la de servicios. De ellas se desprende esto:
Clase a
- Publica valores muestreados multicast con la correspondencia IEC 61850-9-2.
- Tiene el servicio de tiempo.
- No necesita ser servidor, ni dispositivos lógicos, ni nodos, ni datos, ni conjuntos de datos accesibles por la red.
Clase b
- Todo lo de la clase a.
- Publica mensajes GOOSE y usa la correspondencia de IEC 61850-8-1 relacionada con GOOSE.
- Recibir GOOSE es opcional.
Clase c
- Todo lo de la clase b.
- Es servidor del modelo cliente-servidor y usa IEC 61850-8-1, salvo su modelo de sincronización de tiempo, que sigue la cláusula 6.904.
- Implementa dispositivo lógico, nodo lógico, datos y conjuntos de datos, con servicios de directorio, asociación, lectura de valores y lectura de conjuntos de datos.
- La sustitución y los grupos de ajustes son opcionales.
Clase d
- Todo lo de la clase c.
- Reportes con buffer y sin buffer, con los parámetros de control que la tabla lista.
- Transferencia de archivos: la lectura de un archivo y de sus atributos son obligatorias; escribir o borrar archivos son opcionales.
- El registro de eventos (log) es opcional.
- Clase a. Valores muestreados (SV) y tiempo
- Clase b. Más GOOSE publicado
- Clase c. Más servidor, modelo de información, datos y conjuntos de datos
- Clase d. Más reportes con y sin buffer, y transferencia de archivos
Nodos lógicos y conjuntos de datos
La norma restringe cómo se modela la merging unit:
- LPHD. Es el nodo del dispositivo físico. IEC 61869-9 lo extiende con datos de placa, de solo lectura, cuyo espacio de nombres es «IEC 61869-9:2016». Los atributos de fabricante, modelo, número de serie, revisiones de hardware y software y descripción son obligatorios. Si la fecha de fabricación no está implícita en el número de serie, debe incluirse.
- LLN0, TCTR y TVTR. LLN0 es el nodo del dispositivo lógico. TCTR representa un transformador de corriente y TVTR uno de tensión.
- Dispositivos lógicos. Se llaman con la forma xxxxMUnn, donde xxxx es el nombre configurable del IED y nn distingue la instancia.
- Conjuntos de datos. Se llaman PhsMeasx. Cada miembro es un valor muestreado de corriente o de tensión seguido de su bit de calidad. Las corrientes van antes que las tensiones. Para varias magnitudes de un mismo punto de medida, el orden por defecto es A, AB, B, BC, C, CA, N.
- Bloques de control. Los bloques de control de valores muestreados multicast se llaman MSVCBxx, con xx de 01 a 99.
Configuración de la merging unit
La tabla 908 resume los parámetros configurables. Entre ellos:
- el estado habilitado o no de cada bloque de control;
- el identificador del mensaje de valores muestreados, que debe ser único en la subestación;
- la dirección de destino: si es multicast, tiene la forma 01-0C-CD-04-xx-xx, con xx-xx configurable;
- la prioridad, de 0 a 7, y la VLAN, de 0 a 4095;
- el APPID, de 0x4000 a 0x7FFF. El valor 0x4000 es el de fábrica e indica que falta configurar. La norma recomienda con fuerza un APPID único y orientado a la fuente en todo el sistema, para poder filtrar en la capa de enlace.
El anexo 9C trae un ejemplo de archivo ICD, la descripción de capacidades del equipo en lenguaje SCL, para una merging unit de clase a con sincronización PTP y varias variantes. La norma lo da solo como ejemplo y remite al esquema SCL de IEC 61850-6. El flujo de ingeniería se explica en archivos SCL de IEC 61850.
Cómo se ensaya
La cláusula 7.2.901 aplica a la salida digital IEC 61850-10:2012: la cláusula 6, de conformidad, y la cláusula 8, de ensayos de desempeño. La clase declarada define qué servicios se prueban. Las guías de pruebas de conformidad IEC 61850-10 y de pruebas de desempeño explican esas pruebas.
Cómo elegir la clase
- Defina qué consumirá cada dato: relés con valores muestreados, GOOSE, un sistema que lee o reporta.
- Si solo hay valores muestreados, la clase a basta.
- Si la merging unit debe enviar una señal rápida por GOOSE, pida la clase b.
- Si el sistema de ingeniería debe leer el equipo, pida al menos la clase c.
- Si necesita reportes de eventos o descargar archivos, pida la clase d.
- Pida el archivo ICD del equipo y compruebe que declara esa clase.
Qué no hacer
- No pida la clase d si no va a usar reportes ni archivos. Cada clase superior suma servicios por mantener.
- No dé por hecho que una merging unit de clase a se deja leer o configurar por la red.
- No omita el archivo ICD en la compra.
- No confunda la clase de conformidad con la clase de exactitud del equipo.
Temas relacionados
Las clases de conformidad se complementan con la tasa de muestreo, la sincronización y la clase de exactitud doble; cada tema tiene su guía. La función completa de la unidad se describe en merging unit y el flujo de datos en valores muestreados.
Cuándo llamarnos
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Referencias
- IEC 61869-9, Instrument transformers - Part 9: Digital interface for instrument transformers, edición 1.0 de 2016, cláusulas 6.903.4 a 6.903.8, 6.903.10, 6.903.12, 6.903.13 (tablas 908 a 912), 7.2.901 y anexo 9C.
- IEC 61850-7-2, IEC 61850-7-3, IEC 61850-8-1 e IEC 61850-10:2012, a las que remite IEC 61869-9.
Preguntas frecuentes
¿Una merging unit de clase a se puede leer por MMS?
No. En la clase a, la norma no exige el papel de servidor del modelo cliente-servidor. Solo exige publicar valores muestreados con la correspondencia IEC 61850-9-2. El servidor, con el modelo de información autodescriptivo, aparece en la clase c.
¿Qué clase necesito si mi relé recibe valores muestreados y GOOSE de la misma merging unit?
La clase b, como mínimo. Añade a la clase a el servicio de envío de mensajes GOOSE y su modelo de publicación. Si además necesita leer datos o descubrir la configuración con herramientas de ingeniería, necesita la clase c o la d.
¿Cómo se comprueba la conformidad de la salida digital de una merging unit?
IEC 61869-9, cláusula 7.2.901, remite a IEC 61850-10:2012: la cláusula 6 para conformidad y la cláusula 8 para ensayos de desempeño. La clase declarada define qué servicios se prueban.