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Medidor ION9000: configuración de IEC 61850

Cómo se integra un medidor Schneider ION9000 a una red IEC 61850: archivos ICD y CID, conjuntos de datos, reportes, GOOSE, tiempo y errores frecuentes.

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

red del ORfronteraPTCTprincipalrespaldogestor de medidasusuariocargabanco=~solarcuadrante I: importa P y Qentra el banco: cuadrante IVla planta solar exporta: cuadrante IIexporta con el banco: cuadrante IIIlectura diaria al gestor de medidasPQIIIIIIIVimportaexportakWhimpkWhexpkvarhimpkvarhexpregistrosprincipal y respaldo registran lo mismolos dos se leen y se comparanIEC 61850TCTRTVTRMMXUMMTR© tizagrp.comred del ORfronteraPTCTprincipalrespaldogestor de medidasusuariocargabanco=~solarcuadrante I: importa P y Qentra el banco: cuadrante IVla planta solar exporta: cuadrante IIexporta con el banco: cuadrante IIIlectura diaria al gestor de medidasPQIIIIIIIVimportaexportakWhimpkWhexpkvarhimpkvarhexpregistrosprincipal y respaldo registran lo mismolos dos se leen y se comparanIEC 61850TCTRTVTRMMXUMMTR© tizagrp.com
Medidor de energía en la frontera comercial: CT y PT de medida, principal y respaldo, cuatro cuadrantes. 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

Un medidor ION9000 con IEC 61850 se integra como cualquier otro IED: Schneider entrega un archivo ICD que describe sus capacidades, se configura un archivo CID con los datos que el sistema va a leer y ese archivo se carga al medidor. El trabajo de fondo es decidir qué datos publica, con qué calidad y con qué hora.

Respuesta corta

El medidor ION9000 de Schneider Electric incluye IEC 61850 entre sus protocolos de comunicación. Para integrarlo no hay que programar el medidor: hay que decidir qué datos publica, generar su archivo de configuración dentro del proyecto de la subestación y cargarlo al equipo. El resto, que parece sencillo, es lo que más tiempo consume: nombres, calidad de las medidas, hora y pruebas con el SCADA. En el caso de un Sepam, el servidor ECI850, la interfaz ACE850 y los archivos SCL están en Sepam e IEC 61850.

La ficha del equipo, con variantes y datos de hoja, está en la guía del medidor Schneider ION9000. Esta guía cubre solo la integración IEC 61850.

Qué es el ICD y qué es el CID

IEC 61850 describe cada equipo con archivos en lenguaje SCL (archivos SCL). Para un medidor ION intervienen dos:

  • ICD (IED Capability Description): la plantilla que publica Schneider Electric. Dice qué datos y funciones puede ofrecer el medidor. Schneider advierte que debe elegirse el ICD que corresponde al modelo y a la configuración de hardware del medidor; un ICD de otro modelo conduce a datos que el equipo no tiene.
  • CID (Configured IED Description): el archivo ya configurado para un medidor concreto, con su nombre, su dirección de red, los conjuntos de datos y los reportes. Es lo que realmente se carga al medidor.

Entre ambos está el archivo del sistema, el SCD, donde viven todos los equipos de la subestación y sus relaciones. Si la subestación ya tiene un SCD, el medidor entra como un IED más (ingeniería IEC 61850 de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba y configurador de sistema).

Flujo general de la integración

  1. Definir qué se necesita del medidor. Energía, potencia, tensiones, corrientes, frecuencia, indicadores de calidad de potencia, alarmas. Cada dato que se publica es un dato que alguien tiene que probar y mantener.
  2. Obtener el ICD correcto del sitio del fabricante, según modelo y hardware.
  3. Importar el ICD al proyecto de ingeniería de la subestación y crear los conjuntos de datos y los bloques de reporte que usará el SCADA.
  4. Generar el CID del medidor y cargarlo con la herramienta del fabricante. Schneider describe ION Setup para esto y también la carga por SFTP.
  5. Exportar el SCD actualizado para que el cliente del SCADA o del gateway lo importe.
  6. Probar de extremo a extremo: que el valor que muestra el medidor sea el que llega al SCADA, con su calidad y su hora.

Este es el flujo conceptual. Los menús, los parámetros de cada bloque de reporte y la lógica interna del medidor dependen de la versión de la herramienta y del firmware, y se verifican con la documentación del fabricante; aquí no se detallan.

Qué conviene decidir antes de cargar nada

Conjuntos de datos y reportes. El medidor publica sus datos a través de reportes MMS (IEC 61850 MMS). Un conjunto de datos corto y bien pensado, por ejemplo las medidas de operación y unas pocas alarmas, es más fácil de probar que uno que replica todo lo que el medidor sabe. La facturación fina y los registros pesados suelen seguir por su canal propio; IEC 61850 sirve para la operación.

GOOSE. GOOSE es mensajería entre equipos para señales rápidas (IEC 61850 GOOSE). Un medidor casi nunca es el destino ideal de una señal de disparo; si se evalúa usarlo como publicador de alarmas o como suscriptor, se confirma antes en el ICD y en la hoja de datos del modelo exacto.

Edición del estándar. Los equipos de distintas épocas hablan ediciones distintas; conviene saber con cuál trabaja el medidor y con cuál el resto de la red (ediciones 1, 2 y 2.1).

Hora. Un dato de medida sin hora confiable pierde valor para analizar eventos. La fuente de tiempo del medidor debe ser la misma jerarquía que la de los relés (sincronización de tiempo en subestaciones).

Ciberseguridad. Un medidor conectado a la red de la subestación es un equipo más para segmentar y proteger; su puerto de ingeniería no se deja abierto sin control (acceso remoto seguro a subestaciones).

Errores frecuentes

ErrorPor qué ocurreCómo se evita
ICD de otro modeloSe reutiliza el de un proyecto anteriorVerificar modelo y hardware antes de importar
El SCADA ve valores en cero o sin calidadEl conjunto de datos no incluye el atributo de calidad o el cliente lo ignoraRevisar el modelo de datos publicado y la calidad en la prueba
Valores con otra escalaDiferencia entre medida primaria y secundariaDocumentar la relación de transformación y comprobar con una carga conocida
Reportes que no lleganCliente sin permisos, dirección de red equivocada o límite de conexionesRevisar la dirección, el cliente autorizado y el estado de red (IED que no comunica por MMS)
SCD y medidor desalineadosSe cambió el medidor y no el proyectoGestionar la configuración y versionar los archivos (gestión de configuración de IED y SCD)

Cómo se comprueba

Una integración está lista cuando se compara una medida real en tres puntos: la pantalla del medidor, el cliente IEC 61850 y el SCADA. Se prueba además qué ocurre al perder la comunicación (el SCADA debe marcar el dato como inválido, no dejar el último valor como si fuera vigente) y al reiniciar el medidor. Un analizador de tráfico ayuda a ver los reportes en la red (análisis de tráfico IEC 61850 con Wireshark). Para comprobar el tráfico en la red, Wireshark IEC 61850 reúne los filtros de captura y de visualización para GOOSE, SV y MMS.

Lo que solo se confirma con el fabricante

Los alcances finos, como la lista exacta de nodos lógicos, el soporte de GOOSE por modelo, los límites de conjuntos de datos y reportes y las rutas de menú, son verificables solo con el software y la hoja de datos del fabricante para el modelo y firmware que usted tenga. Esta guía no los inventa. El mapeo de una unidad de E/S SICAM y la suscripción GOOSE desde el SCD se detallan en SICAM I/O-Unit: herramienta de mapeo IEC 61850 y GOOSE.

Cuándo llamarnos

Si el medidor debe entrar a un proyecto IEC 61850 que ya existe, o si está reemplazando un ION7650 o un ION8650 y necesita conservar el mapa de datos del SCADA, nosotros hacemos la integración y la dejamos documentada. La configuración se hace de forma remota; vea integración SCADA y gateways y configuración de control, protecciones y comunicaciones. Para cotizar, escríbanos por contacto.

Guías relacionadas

Referencias

  • Schneider Electric, preguntas frecuentes sobre la creación y carga del archivo de descripción IEC 61850 en medidores ION9000 (ION Setup, ICD y CID, carga por SFTP).
  • Schneider Electric, guía de tecnología ION 70022-0125-06: el ICD como plantilla según modelo y hardware.
  • Serie IEC 61850, partes 6 (lenguaje de configuración) y 7 (modelo de información).

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre el ICD y el CID de un medidor ION9000?

El ICD es la plantilla que entrega el fabricante: describe qué puede hacer el medidor. El CID es el archivo ya configurado para un medidor concreto dentro de un proyecto, con sus conjuntos de datos, reportes y dirección de red. Schneider indica elegir el ICD que corresponda al modelo y a la configuración de hardware del medidor.

¿Con qué herramienta se carga la configuración IEC 61850 en un ION9000?

Schneider documenta el uso de ION Setup para cargar el archivo CID y también la carga del CID por SFTP. Las rutas exactas dependen de la versión de la herramienta y del firmware del medidor, por lo que se verifican con la documentación del fabricante.

¿Un ION9000 puede publicar y recibir GOOSE?

La documentación pública del fabricante lista IEC 61850 entre sus protocolos, pero el alcance de GOOSE en cada modelo y versión de firmware solo se confirma con la hoja de datos y el archivo ICD del propio medidor. Para el uso típico, medición hacia el SCADA, el recurso normal son los reportes MMS.

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