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Señal inválida, sustituida o bloqueada en IEC 101 y 104

Qué significan los indicadores de calidad de IEC 60870-5-101 y 104 (inválido, no actualizado, sustituido, bloqueado, desborde) y qué ve el operador.

Por Shadai García, CEO e ingeniero de protecciones de Tiza Group.

TransductorEquipoSCADAoperadorbloqueo localOcteto de calidad de la medidaIVNTSBBLOVsin señal en el transductorP = 12,4 MW inválidoenlace caídoP = 12,4 MW no actualel operador fija el valorP = 12,4 MW sustituidocandado local en el equipoP = 12,4 MW bloqueadopantalla SCADAel valor se muestra, pero con su calidadDatoMedidaCalidadEstadoSCADA© tizagrp.comTransductorEquipoSCADAoperadorbloqueo localOcteto de calidad de la medidaIVNTSBBLOVsin señal en el transductorP = 12,4 MW inválidoenlace caídoP = 12,4 MW no actualel operador fija el valorP = 12,4 MW sustituidocandado local en el equipoP = 12,4 MW bloqueadopantalla SCADAel valor se muestra, pero con su calidadDatoMedidaCalidadEstadoSCADA© tizagrp.com
IEC 60870-5-101/104: estados inválidos, no actuales, sustituidos y bloqueados. Ubicación en el sistema y principio de funcionamiento. Ilustrativo: los valores reales salen de la placa y del manual del fabricante.
Respuesta corta

Cada dato de IEC 60870-5-101 y 104 puede llevar indicadores de calidad: inválido, no actualizado, sustituido, bloqueado y desborde. Dicen al operador si puede confiar en el valor. Una señal con indicador activo no es lo mismo que una señal en falla, y cada caso exige una acción distinta.

Respuesta corta

Un dato de IEC 60870-5-101 o 104 no viaja solo: lleva un descriptor de calidad que dice si el valor es confiable. Los indicadores principales son inválido, no actualizado, sustituido y bloqueado, además de desborde en las medidas. Para el operador, un indicador activo significa «no decida con este valor sin revisar por qué».

Dónde están los indicadores

Cada elemento de información de la IEC 60870-5-101 y la IEC 60870-5-104 puede acompañarse de un octeto de calificador. Sus bits indican el estado del dato. Los bits cambian según el tipo de información, pero los significados son los mismos.

IndicadorSiglaSignificado
InválidoIVLa fuente falló: el valor puede ser incorrecto y no debe usarse
No actualizadoNTEl dato no se actualizó en el tiempo previsto o no está disponible
SustituidoSBEl valor lo puso un operador o una fuente automática, no el proceso
BloqueadoBLEl valor está congelado y no se transmite; permanece el último adquirido
DesbordeOVLa medida está fuera del rango previsto
Contador ajustadoCAEl contador se ajustó desde la última lectura
AcarreoCYEl contador se desbordó en el periodo de integración

Las dos últimas aplican solo a totales integrados, es decir, a contadores de energía.

Qué significa cada indicador

Inválido

La estación detecta que algo falla en la adquisición: una tarjeta que no responde, un transductor sin señal. El valor queda sin definir y la norma pide que el destino lo trate como posiblemente incorrecto.

Ejemplo. Una medida de potencia llega en cero con indicador inválido porque el transductor perdió su alimentación. Si el SCADA ignorara el indicador, el operador vería una planta sin carga.

No actualizado

El dato no se refrescó con éxito durante el intervalo previsto, o dejó de estar disponible. Es la señal clásica de un enlace entre la RTU y el relé que se cortó: el SCADA sigue mostrando el último valor, pero está viejo.

Sustituido

El valor lo introdujo un operador, o lo calculó una fuente automática. Se usa para mantener la operación mientras se repara una fuente: se pone un valor a mano y se marca. No es una falla, pero tampoco es una medida real.

Bloqueado

El valor se congela y deja de transmitirse. El último valor adquirido permanece. La causa puede ser un bloqueo local, como un candado, o una causa automática. Es común durante mantenimiento, para evitar alarmas falsas.

Desborde

La medida sale del rango predefinido. Se aplica sobre todo a valores analógicos. Puede ser una condición real, por ejemplo una sobrecorriente, o una escala mal configurada.

Qué ve el operador

La forma de mostrar los indicadores depende del SCADA. Una buena práctica es que:

  • el valor se muestre con un color o un símbolo distinto del normal;
  • las alarmas de un dato inválido no se mezclen con las del proceso;
  • el cambio de calidad quede en el registro de eventos con su hora;
  • los cálculos que usan el dato, como balances o límites, lo excluyan o lo marquen.
Qué hacer con una señal que llega con indicador de calidad
  • ¿El indicador es de inválido o de no actualizado?
    • Sí: ¿Hay una causa en la comunicación (enlace caído, equipo apagado)?
      • Sí: Restablezca la comunicación y confirme que el dato vuelve a ser normal
      • No: Revise la fuente del dato (transductor, entrada, tarjeta)
    • No: ¿Es sustituido o bloqueado?
      • Sí: Confirme quién lo puso, por qué y cuándo se levanta
      • No: Si es desborde, compare con el rango y la escala de la medida

La estampa de tiempo también tiene su indicador

La estampa de tiempo lleva un bit propio de «hora inválida». Se activa, por ejemplo, cuando el equipo arrancó y aún no recibió una sincronización de reloj, o cuando se perdió la fuente de tiempo. La señal puede estar bien y la hora, mal. Para el tema de la hora, vea sincronización de tiempo en subestaciones.

Relación con IEC 61850

IEC 61850 maneja conceptos parecidos con su atributo de calidad. Ese atributo incluye la validez, el detalle de la causa, el origen y si el valor es sustituido o está bloqueado por un operador. Al traducir de 61850 a 101 o 104, una pasarela debe decidir cómo convertir cada uno. Un mapeo descuidado puede dejar datos de mala calidad con aspecto de normales. Lea calidad y sello de tiempo en IEC 61850 y mapeo de IEC 61850 a IEC 104.

Cómo se prueba

En la prueba de aceptación se provoca cada condición y se comprueba qué muestra el SCADA. Se desconecta un transductor para ver el indicador de inválido, se corta el enlace con el relé para el de no actualizado, se sustituye un valor a mano y se bloquea una señal. El resultado se anota por señal. Así queda claro, antes de operar, qué ve el operador en cada caso. Si la señal existe en el relé y no aparece en el SCADA, la cadena de revisión está en Caso: la señal existe en el relé pero no llega al SCADA.

Errores frecuentes

  • Configurar el SCADA para mostrar solo el valor y descartar el indicador.
  • Dejar valores sustituidos sin fecha de vencimiento.
  • Bloquear una señal durante un mantenimiento y no levantar el bloqueo.
  • Tratar un dato «no actualizado» como un dato en cero.
  • No probar, antes de la puesta en servicio, qué muestra el SCADA con cada indicador.

Cómo le ayudamos

Que el operador sepa cuándo no confiar en un dato es parte de la seguridad de la operación. En Tiza Group definimos con usted cómo se tratan los indicadores de calidad en el SCADA y los probamos con simulación de cada caso. Conozca nuestra integración SCADA y gateways o escríbanos para cotizarla.

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Referencias

  • IEC 60870-5-101, Companion standard for basic telecontrol tasks: descriptores de calidad (inválido, no actualizado, sustituido, bloqueado, desborde, contador ajustado y acarreo).
  • IEC 60870-5-104, Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles.
  • IEC 61850-7-3, Common data classes: atributo de calidad.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre una señal inválida y una no actualizada?

Inválida es la que la estación sabe que puede ser incorrecta, por una falla de su fuente. No actualizada es la que dejó de refrescarse en el tiempo previsto o ya no está disponible. En ambos casos el valor mostrado no debe usarse para decidir.

¿Qué hace el SCADA con un valor sustituido?

Lo muestra con una marca distinta, porque no viene del proceso: lo escribió un operador o una fuente automática. Sirve para seguir operando mientras se repara un transductor, pero conviene que quede registrado quién lo sustituyó y por qué.

¿Un valor con desborde está mal?

Indica que la medida está fuera del rango previsto. Puede ser real, una sobrecorriente, o un error de escala. Si el desborde aparece con la planta en condiciones normales, revise la escala de la medida.

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