Las comunicaciones de una subestación se rigen por IEC 61850 (modelo de datos, SCL, MMS, GOOSE y valores muestreados, con IEC 61850-10 para conformidad), los protocolos de telecontrol IEC 60870-5 y DNP3 (IEEE 1815), la redundancia PRP/HSR (IEC 62439-3), el tiempo de precisión PTP (IEEE 1588 con los perfiles IEEE C37.238 e IEC/IEEE 61850-9-3), la interfaz IEEE C37.94 para teleprotección y las normas de ciberseguridad IEC 62351 e IEC 62443.
Cómo están organizadas
Las normas de comunicaciones de una subestación responden a cuatro preguntas: cómo se modelan e intercambian los datos (IEC 61850 y los protocolos de telecontrol), cómo se garantiza la red (redundancia y requisitos ambientales), cómo se sincroniza el tiempo y cómo se protege el sistema (ciberseguridad). Esta guía hace parte de la serie de normas para pruebas en subestaciones, junto con las normas para puesta en servicio, FAT y SAT y las normas para pruebas de protecciones. Las ediciones son las que confirmamos en el IEC Webstore y en IEEE SA.
IEC 61850
| Norma | Título oficial | Qué cubre | Edición vigente |
|---|---|---|---|
| IEC TR 61850-1 | Introduction and overview | Introducción a la serie | 2013 (ed. 2) |
| IEC 61850-3 | General requirements | Requisitos ambientales y de compatibilidad de los equipos | 2013 (ed. 2) |
| IEC 61850-4 | System and project management | Gestión del sistema y del proyecto de automatización | 2011 + Amd 1:2020 |
| IEC 61850-5 | Communication requirements for functions and device models | Requisitos de comunicación por función, incluidos tiempos de transferencia | 2013 + Amd 1:2022 |
| IEC 61850-6 | Configuration description language for communication in electrical substations related to IEDs | Lenguaje SCL (archivos SSD, SCD, ICD, CID) | 2009 + Amd 1:2018 + Amd 2:2024 |
| IEC 61850-7-1 a 7-4 | Basic communication structure (principles and models; ACSI; common data classes; logical node classes) | Modelo de datos, servicios y nodos lógicos | Ediciones 2010–2011 + Amd 1:2020 |
| IEC 61850-7-420 | Distributed energy resources and distribution automation logical nodes | Nodos lógicos para recursos distribuidos | 2021 (ed. 2) |
| IEC 61850-8-1 | Specific communication service mapping (SCSM) - Mappings to MMS… and to ISO/IEC 8802-3 | Mapeo a MMS y mensajes GOOSE | 2011 + Amd 1:2020 |
| IEC 61850-9-2 | Sampled values over ISO/IEC 8802-3 | Valores muestreados en el bus de proceso | 2011 + Amd 1:2020 |
| IEC/IEEE 61850-9-3 | Precision time protocol profile for power utility automation | Perfil PTP para el sector eléctrico | 2016, en revisión |
| IEC 61850-10 | Conformance testing | Pruebas de conformidad de IED y herramientas | 2012 + Amd 1:2025 |
| IEC TR 61850-90-4 | Network engineering guidelines | Diseño de la red Ethernet de la subestación | 2020 (ed. 2) |
| IEC TR 61850-90-5 | Use of IEC 61850 to transmit synchrophasor information according to IEEE C37.118 | Sincrofasores sobre IEC 61850 | 2012 |
| IEC TR 61850-90-1 | Use of IEC 61850 for the communication between substations | Comunicación entre subestaciones | 2010 |
| IEC 61869-9 | Instrument transformers - Part 9: Digital interface for instrument transformers | Interfaz digital de transformadores de medida | 2016 |
| IEC 61869-13 | Instrument transformers - Part 13: Stand-alone merging unit (SAMU) | Merging unit independiente | 2021 |
Telecontrol y SCADA
| Norma | Título oficial | Qué cubre | Edición vigente |
|---|---|---|---|
| IEC 60870-5-101 | Companion standard for basic telecontrol tasks | Telecontrol serial | 2003 + Amd 1:2015 |
| IEC 60870-5-103 | Companion standard for the informative interface of protection equipment | Interfaz serial con relés | 1997 |
| IEC 60870-5-104 | Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles | Telecontrol sobre TCP/IP | 2006 + Amd 1:2016 |
| IEC 60870-6-503 | TASE.2 Services and protocol | ICCP/TASE.2 entre centros de control | 2014 (ed. 3) |
| IEEE 1815 | Standard for Electric Power Systems Communications-Distributed Network Protocol (DNP3) | Protocolo DNP3 | 2012, inactiva |
Red, redundancia y equipos
| Norma | Título oficial | Qué cubre | Edición vigente |
|---|---|---|---|
| IEC 62439-3 | Parallel Redundancy Protocol (PRP) and High-availability Seamless Redundancy (HSR) | Redundancia sin tiempo de recuperación | 2021 (ed. 4) |
| IEEE 1613 | Standard for Environmental and Testing Requirements for Devices with Communications Functions used with Electric Power Apparatus | Requisitos ambientales y de ensayo de equipos de comunicaciones | 2023 |
| IEEE 1613.1 | Standard Environmental and Testing Requirements for Communications Networking Devices Installed in Transmission and Distribution Facilities | Igual, para equipos de red en instalaciones de transmisión y distribución | 2013, inactiva |
| IEEE C37.94 | Standard for N times 64 kbps Optical Fiber Interfaces between Teleprotection and Multiplexer Equipment | Interfaz óptica para teleprotección | 2017 |
Tiempo y sincrofasores
| Norma | Título oficial | Qué cubre | Edición vigente |
|---|---|---|---|
| IEEE 1588 | Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems | Protocolo PTP | 2019, con enmiendas y revisión en curso |
| IEC 61588 | Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems | Versión IEC del mismo protocolo | 2021 (ed. 3) |
| IEEE C37.238 | Standard Profile for Use of IEEE 1588 Precision Time Protocol in Power System Applications | Perfil PTP del sector eléctrico | 2017, con Amd a:2023 |
| IEC/IEEE 60255-118-1 | Synchrophasor for power systems - Measurements | Medición de sincrofasores; reemplazó a IEEE C37.118.1 | 2018, en revisión |
| IEEE C37.118.2 | Standard for Synchrophasor Data Transfer for Power Systems | Transferencia de datos de sincrofasores | 2024 |
IRIG-B no es una norma de IEC ni de IEEE: es uno de los códigos de tiempo del IRIG Standard 200 (IRIG Serial Time Code Formats), que publica el Range Commanders Council de los Estados Unidos; su edición de 2016 es la IRIG 200-16. Es muy usado en subestaciones. Lo explicamos en IRIG-B y SNTP.
Ciberseguridad
| Norma | Título oficial | Qué cubre | Edición vigente |
|---|---|---|---|
| IEC 62351-3 | Communication network and system security - Profiles including TCP/IP | Seguridad TLS para protocolos sobre TCP/IP | 2023 (ed. 2) |
| IEC 62351-4 | Profiles including MMS and derivatives | Seguridad de MMS | 2018 + Amd 1:2020 |
| IEC 62351-5 | Security for IEC 60870-5 and derivatives | Seguridad de IEC 60870-5 y DNP3 | 2023 |
| IEC 62351-6 | Security for IEC 61850 | Seguridad de GOOSE y valores muestreados | 2020 |
| IEC 62351-8 | Role-based access control for power system management | Control de acceso por roles | 2026 (ed. 2) |
| IEC 62351-9 | Cyber security key management for power system equipment | Gestión de claves y certificados | 2023 (ed. 2) |
| IEEE 1686 | Standard for Intelligent Electronic Devices Cybersecurity Capabilities | Capacidades de ciberseguridad de los IED | 2022 |
| IEC 62443-3-3 | System security requirements and security levels | Requisitos de seguridad del sistema | 2013 |
| IEC 62443-4-2 | Technical security requirements for IACS components | Requisitos de seguridad de componentes | 2019 |
| IEC 62443-2-1 | Security program requirements for IACS asset owners | Programa de seguridad del propietario | 2024 (ed. 2) |
IEC 62351 protege los protocolos del sector eléctrico; IEC 62443 organiza la seguridad del sistema de automatización completo. Se complementan.
Qué se prueba en comunicaciones
En una SAT de comunicaciones suele verificarse que los archivos SCL coincidan con lo instalado, que los GOOSE y los valores muestreados lleguen con la calidad y los tiempos esperados, que la redundancia conmute sin pérdida de servicio, que todos los equipos tengan la misma referencia de tiempo y que los puntos lleguen correctos al SCADA. Las normas dan el marco; los valores salen de la especificación del proyecto.
Ingeniería y pruebas de comunicaciones
En Tiza Group configuramos y probamos IEC 61850 y la integración SCADA y gateways, con pruebas FAT y SAT en sitio o remotas. Si un IED no publica o no recibe un GOOSE, lo revisamos con configuración remota de relés. Escríbanos.
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Preguntas frecuentes
¿Qué parte de IEC 61850 se usa para probar un IED?
IEC 61850-10 define las pruebas de conformidad de servidores, clientes, dispositivos de valores muestreados y herramientas. En sitio, la prueba se apoya en los archivos SCL de IEC 61850-6 y en la verificación de GOOSE (IEC 61850-8-1) y de valores muestreados (IEC 61850-9-2).
¿Qué perfil de PTP se usa en subestaciones?
Hay dos perfiles para el sector eléctrico: IEEE C37.238, cuya edición vigente es de 2017, e IEC/IEEE 61850-9-3:2016, el perfil para automatización de empresas de energía. Ambos se basan en IEEE 1588. Conviene que relojes, switches e IED usen el mismo perfil.
¿IEEE C37.118.1 sigue vigente?
No. IEEE C37.118.1-2011 fue reemplazada por IEC/IEEE 60255-118-1:2018 para la medición de sincrofasores. La transferencia de datos sigue en IEEE C37.118.2, cuya edición vigente es de 2024.