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GOOSE entre relés de distintas marcas: qué hace falta

Qué se necesita para intercambiar GOOSE entre relés de distintas marcas: archivos SCL, ediciones, VLAN, APPID, datasets y pruebas, y los problemas típicos.

Por Shadai García, ingeniero electricista, fundador y CEO de Tiza Group. Revisado por el equipo de ingeniería de Tiza Group · .

switchBCU21IED 52GOOSE multicast · capa 2suscriptores: IED 52 y BCU52CTPTrelé 21 publicadisparo: stNum + 1repeticiones: sqNum + 1T0IED de 52 suscribe y abre52 abiertotrama Ethernet (sin IP)MAC multicast802.1Q88B8stNum · sqNum · TALel suscriptor espera el siguiente antes del TALVLAN y prioridad: que nada lo demoreIEC 61850PDISPTRCGOOSELGOSXCBR© tizagrp.comswitchBCU21IED 52GOOSE multicast · capa 2suscriptores: IED 52 y BCU52CTPTrelé 21 publicadisparo: stNum + 1repeticiones: sqNum + 1T0IED de 52 suscribe y abre52 abiertotrama Ethernet (sin IP)MAC multicast802.1Q88B8stNum · sqNum · TALel suscriptor espera el siguiente antes del TALVLAN y prioridad: que nada lo demoreIEC 61850PDISPTRCGOOSELGOSXCBR© tizagrp.com
IEC 61850 GOOSE: publicación, retransmisión y suscripción de un disparo. Ubicación en el sistema, principio de funcionamiento e IEC 61850. Ilustrativo: los valores reales salen de la placa y del manual del fabricante.
Respuesta corta

Para que un relé de una marca reciba el GOOSE de otra, los dos deben quedar descritos en un mismo archivo SCD: el publicador con su dataset y su bloque de control, y el suscriptor con la suscripción a cada dato. Además deben coincidir la VLAN, la dirección multicast, el APPID, la revisión de configuración y la estructura del dataset, y ambos deben entender la misma edición de IEC 61850 o una compatible.

Por qué no basta con que los dos digan «IEC 61850»

GOOSE es el mismo mensaje en todas las marcas: una trama Ethernet multicast definida en IEC 61850-8-1. La interoperabilidad, sin embargo, no está en la trama sino en la configuración. El suscriptor solo acepta un GOOSE si coincide exactamente con lo que espera, y lo que espera lo define un archivo que alguien tuvo que construir con los dos equipos dentro.

En la práctica, el intercambio entre marcas falla menos por el hardware que por la ingeniería. Las pruebas de interoperabilidad de UCA International Users Group apuntan en la misma dirección: la mayoría de los problemas entre marcas aparece en los archivos SCL.

El funcionamiento del GOOSE (stNum, sqNum, tiempo de vida y retransmisión) está en IEC 61850 GOOSE, y su papel frente a MMS, en GOOSE y MMS en IEC 61850. Esta guía trata lo que cambia cuando publicador y suscriptor son de fabricantes distintos.

Qué hace falta

RequisitoPor qué importa
Archivo ICD o IID de cada reléDescribe qué sabe hacer cada equipo; sin él, el configurador de sistema no puede incluirlo
Un SCD comúnEs el único lugar donde publicador y suscriptor se conocen
Edición compatibleUn equipo de edición 1 y otro de edición 2 pueden convivir, pero el SCD debe exportarse de forma que ambos lo acepten
Dataset con estructura aceptada por el suscriptorAlgunos equipos solo aceptan datasets armados atributo por atributo, o limitan cuántos datos pueden suscribir
Dirección multicast, VLAN, prioridad y APPIDEl suscriptor filtra por ellos; un valor distinto en cualquiera de los dos lados equivale a no recibir nada
Revisión de configuración (confRev)Si el publicador cambia su dataset, cambia la revisión, y el suscriptor con la versión anterior descarta el mensaje
Red que lo transporteLos switches deben dejar pasar la VLAN del GOOSE en todos los puertos del camino
Lógica en el suscriptorRecibir el dato no basta: hay que conectarlo a la función que lo usa y definir qué hace si el mensaje se pierde

Los archivos y sus papeles están en archivos SCL IEC 61850, y la herramienta que los integra en un solo archivo, en configurador de sistema IEC 61850. Para planificar las direcciones multicast y los APPID de cada flujo sin repetirlos, puede usar nuestra herramienta gratuita de direcciones GOOSE y SV.

El flujo de trabajo, a nivel general

GOOSE entre relés de distintas marcas
  1. 01Archivos de cada reléICD o IID exportados por la herramienta de cada fabricante
  2. 02SCD comúnEl configurador de sistema define el dataset, el bloque de control y las suscripciones
  3. 03Configuración de cada reléCada herramienta importa el SCD y genera su archivo de carga
  4. 04RedVLAN y prioridad habilitadas en el camino
  5. 05PruebaPublicación, recepción, lógica del suscriptor y pérdida del mensaje

Lo crítico está en el paso de vuelta: si una de las herramientas de fabricante modifica el dataset o el bloque de control al importar el SCD, el cambio debe regresar al configurador de sistema. Si no regresa, el SCD y lo cargado en los relés divergen, y la falla aparece meses después, en una ampliación.

Problemas típicos entre marcas

  • El suscriptor no ve el mensaje. La VLAN no está permitida en algún puerto, o el suscriptor espera otro APPID u otra dirección multicast.
  • Lo ve pero lo descarta. La revisión de configuración o la estructura del dataset no coinciden con su configuración. Es el síntoma de un CID que no salió del SCD vigente.
  • Los tipos de dato no casan. Por ejemplo, el publicador envía una posición de doble punto y la lógica del suscriptor espera un booleano, o el dataset incluye la calidad y el suscriptor no la espera.
  • Modo prueba o simulación. Un publicador en modo prueba o con el bit de simulación activo puede ser ignorado por un suscriptor que no está en el mismo modo.
  • Límites del suscriptor. Algunos IED aceptan un número limitado de mensajes o de datos suscritos. Conviene revisarlo antes de diseñar el esquema.
  • Supervisión de la pérdida. Si no se configura qué hace la lógica cuando el GOOSE se pierde, un fallo de red puede bloquear un enclavamiento o, peor, dejar pasar una maniobra.

El diagnóstico paso a paso de un GOOSE que no llega está en GOOSE no llega o llega tarde, y los simuladores y analizadores para probarlo, en herramientas de prueba IEC 61850.

Antes de comprar: qué revisar en los documentos del fabricante

Muchos problemas se pueden anticipar en la etapa de compra, leyendo los documentos de conformidad que cada fabricante publica para su IED:

  • Edición de IEC 61850 que soporta el equipo y su certificado de conformidad según IEC 61850-10.
  • Cuántos mensajes GOOSE puede publicar y a cuántos puede suscribirse, y cuántos datos por mensaje.
  • Qué estructuras de dataset acepta al suscribir: atributos sueltos u objetos completos.
  • Cómo trata la calidad y el modo prueba de los mensajes recibidos.
  • Qué herramienta exporta e importa sus archivos SCL y qué versión hace falta.

Con esa información a la vista, el diseño del esquema GOOSE se ajusta a lo que los equipos pueden hacer, en lugar de descubrir sus límites en la puesta en servicio.

Cómo se prueba

En el comisionamiento se verifica cada flujo de extremo a extremo con los dos relés reales y la red definitiva:

  • el publicador cambia el dato y el suscriptor actúa en el tiempo esperado;
  • el valor de calidad y el modo de cada lado son los previstos;
  • al cortar el mensaje, el suscriptor detecta la pérdida y la lógica toma el valor seguro;
  • la revisión de configuración de cada relé coincide con la del SCD entregado.

Cuando el GOOSE lleva disparos, la prueba de la protección completa se describe en pruebas de protecciones con GOOSE y Sampled Values.

Cuando uno de los dos extremos no está disponible, se simula con una herramienta de prueba IEC 61850 o con el equipo de inyección, que puede publicar y suscribir GOOSE.

Usos más comunes

  • Disparo de falla de interruptor (50BF) entre el relé de una bahía y los de las bahías vecinas.
  • Posiciones de seccionadores para enclavamientos por GOOSE.
  • Bloqueos en selectividad lógica entre relés de alimentador y de barra.
  • Ampliaciones de subestaciones existentes, donde los relés nuevos suelen ser de otra marca que los instalados.

Configuramos su intercambio GOOSE

En Tiza Group configuramos GOOSE entre relés y controladores de las principales marcas, en subestaciones de media, alta y extra alta tensión y en industria. Con la configuración remota de relés revisamos el SCD, configuramos cada relé y verificamos los flujos a distancia, con su técnico en sitio. Si prefiere el trabajo completo en campo, vea configuración IEC 61850.

Guías relacionadas

Referencias

  • IEC 61850-6, lenguaje de configuración SCL.
  • IEC 61850-7-2, servicios GOOSE del modelo abstracto.
  • IEC 61850-8-1, mapeo de GOOSE a ISO/IEC 8802-3.
  • IEC 61850-10, pruebas de conformidad.
  • UCA International Users Group, informes de las pruebas de interoperabilidad IEC 61850 (IOP).

Preguntas frecuentes

¿Por qué el relé suscriptor no recibe el GOOSE si lo veo en la red?

Porque el suscriptor compara el mensaje con lo que espera según su configuración: referencia del bloque de control, identificador, revisión de configuración, dataset y su estructura. Si cualquiera difiere, lo descarta. Lo habitual es que el CID cargado en uno de los dos no corresponda al SCD vigente.

¿Se pueden mezclar relés en edición 1 y edición 2 de IEC 61850 con GOOSE?

Sí, en muchos casos, pero hay que prever cómo se exporta el SCD para el equipo de edición 1 y verificar que los tipos de dato y las funciones nuevas, como la supervisión de suscripciones o el modo simulación, se manejen de forma coherente en los dos lados.

¿Hace falta el mismo software para configurar los dos relés?

No. Cada relé se configura con la herramienta de su fabricante, y un configurador de sistema arma el SCD con ambos. Lo importante es que las dos herramientas lean y escriban archivos SCL compatibles y que los cambios regresen al SCD.

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