En una subestación IEC 61850, los disparos, bloqueos y señales entre equipos viajan como mensajes GOOSE, y en el bus de proceso las corrientes y tensiones llegan como Sampled Values. Probar una protección deja de ser solo inyectar corriente y leer un contacto: el equipo de prueba se suscribe a los GOOSE del relé, publica los que el relé espera y, si hace falta, genera los valores muestreados. El aislamiento se hace con los modos de prueba y la simulación de IEC 61850.
Qué cambia al probar con mensajes
En una protección convencional, el relé recibe corrientes y tensiones por cables desde los transformadores de medida, recibe señales por contactos y dispara por un contacto hacia la bobina del interruptor. El equipo de inyección reemplaza los cables de entrada y mide el contacto de salida.
En una subestación IEC 61850, parte de esos cables desaparece:
| Señal | Convencional | IEC 61850 |
|---|---|---|
| Disparo a otro equipo, bloqueo, arranque de 50BF | Contacto y cable | Mensaje GOOSE |
| Posición del interruptor y seccionadores | Contactos auxiliares cableados | GOOSE desde el controlador o la unidad de interfaz |
| Corrientes y tensiones | Cables desde CT y PT | Sampled Values desde la merging unit, en el bus de proceso |
| Disparo al interruptor | Contacto del relé | Contacto o GOOSE hacia la unidad de interfaz del interruptor |
La prueba se adapta: el equipo de inyección debe hablar IEC 61850.
Lo que hace el equipo de prueba
A nivel general, un equipo de inyección con IEC 61850 cumple tres papeles:
- Suscriptor. Recibe los GOOSE que publica el relé (disparo, arranque, señalizaciones) y los trata como si fueran entradas binarias: mide su tiempo y su estado.
- Publicador de GOOSE. Envía al relé los mensajes que necesita su lógica: posición del interruptor, bloqueos, permisos de teleprotección, señales de otras bahías.
- Publicador de Sampled Values. Si el relé recibe las corrientes y tensiones por el bus de proceso, el equipo genera los valores muestreados en lugar de corrientes analógicas.
Existen equipos que combinan salidas analógicas e IEC 61850, y equipos dedicados solo a GOOSE y Sampled Values, sin amplificadores convencionales. Lo describimos en equipo de inyección secundaria.
Herramientas que acompañan la prueba
El equipo de inyección no trabaja solo. En una prueba por mensajes suelen sumarse las herramientas descritas en herramientas de prueba IEC 61850:
- Un analizador de red, que captura el tráfico del puerto y muestra cada GOOSE y Sampled Value con su cabecera, su contenido y su temporización. Permite ver si el relé publica lo que debe aunque el equipo de prueba no lo reciba.
- Un cliente MMS, que lee del relé el modo de cada dispositivo lógico, el estado de la simulación y los datos internos, sin depender de la HMI.
- La herramienta de sistema, para confirmar en el SCD qué publica y qué recibe cada equipo.
La configuración viene del SCD
Para suscribirse y publicar correctamente, el equipo de prueba necesita la misma configuración que el sistema: dirección MAC de destino, APPID, VLAN y prioridad, identificador del mensaje, conjunto de datos y su revisión de configuración. Esa información está en el archivo SCD de la subestación. Si el equipo de prueba se configura a mano y no desde el SCD vigente, la prueba puede pasar contra una configuración que ya no existe.
Puede revisar el SCD y las direcciones de cada GOOSE con nuestras herramientas gratuitas Visor SCL IEC 61850 y Direcciones GOOSE y SV.
Aislamiento lógico: modo prueba y simulación
Con cables, la bahía se aísla abriendo bloques de prueba. Con mensajes, IEC 61850 ofrece un aislamiento lógico:
- Modo test o test/blocked. El relé en prueba marca lo que publica con el bit de prueba. Los equipos en servicio tratan esos datos como no válidos y no actúan por ellos. En test/blocked, además, sus salidas físicas no actúan.
- Simulación (LPHD.Sim). Con la simulación activa, el relé acepta los GOOSE y Sampled Values marcados como simulados, que publica el equipo de prueba, y los usa en lugar de los mensajes reales de los mismos publicadores.
La combinación habitual es el relé en test/blocked con la simulación activa, alimentado por el equipo de prueba. El detalle de cada modo está en modo prueba IEC 61850: Mod, Beh, Sim y bit de prueba.
- ¿El relé en prueba está en test o test/blocked?
- Sí¿Todos los receptores en servicio ignoran los datos con bit de prueba (verificado en la puesta en servicio)?
- SíSe puede probar por mensajes con la bahía en servicio, según el procedimiento aprobado
- NoAísle también con bloques físicos o deje fuera de servicio los receptores
- No, está en onNo inyecte: sus disparos por GOOSE son reales para los demás equipos
Qué se verifica, a nivel general
Estos puntos se suman al plan de pruebas del relé convencional:
- Cada GOOSE publicado por el relé: que sale con el contenido, la calidad y el tiempo esperados.
- Cada GOOSE recibido: que el relé lo usa en su lógica y que reacciona bien cuando el mensaje deja de llegar o llega con calidad inválida.
- Tiempos de transferencia de los mensajes de disparo y bloqueo, que forman parte del tiempo total del esquema.
- Comportamiento en cada modo: salidas, bit de prueba y simulación, y que todo vuelva a servicio normal al terminar.
- Sampled Values, cuando aplica: que el relé detecta la pérdida de muestras o de sincronización y bloquea lo que corresponde.
Si un mensaje no llega o llega tarde durante la prueba, el diagnóstico está en GOOSE que no llega o llega tarde.
Configuramos y probamos su sistema IEC 61850
En Tiza Group configuramos los GOOSE, los modos de prueba y la lógica de los relés IEC 61850 con la configuración remota de relés, y hacemos en campo las pruebas de inyección secundaria y las pruebas extremo a extremo del sistema completo, en el comisionamiento de subestaciones e industria de media, alta y extra alta tensión. La ingeniería del sistema la cubre nuestra especialidad de IEC 61850.
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Referencias
- IEC 61850-7-4, Compatible logical node classes and data object classes (LPHD.Sim, Mod y Beh).
- IEC 61850-8-1, Specific communication service mapping (SCSM) - Mappings to MMS and to ISO/IEC 8802-3 (GOOSE).
- IEC 61850-9-2, Sampled values over ISO/IEC 8802-3.
- IEC 61850-6, Configuration description language (SCL y SCD).
- IEEE C37.233-2023, Guide for Power System Protection Testing.
- OMICRON, folleto del CMC 850 (simulación y suscripción GOOSE y generación de Sampled Values).
Preguntas frecuentes
¿Necesito un equipo de pruebas especial para probar con GOOSE?
Necesita un equipo de inyección con la función IEC 61850: que se suscriba a los GOOSE del relé para medir el tiempo de disparo y publique los GOOSE que el relé necesita, como posición del interruptor o bloqueos. Para relés que reciben corrientes y tensiones por el bus de proceso, además debe generar Sampled Values.
¿Por qué el equipo de prueba no ve el GOOSE de disparo del relé?
Las causas habituales son que la suscripción del equipo de prueba no coincide con la configuración real del relé (dirección MAC, APPID, identificador del GOOSE, conjunto de datos o revisión de configuración), que la VLAN no llega al puerto del equipo de prueba o que el relé está en un modo que no publica lo esperado. Se revisa contra el archivo SCD vigente.
¿Se puede probar una protección por GOOSE con la subestación en servicio?
Sí, si el sistema se diseñó para eso: con los modos de prueba de IEC 61850, el relé en prueba marca sus mensajes y los equipos en servicio los ignoran, y con la simulación el relé usa los mensajes del equipo de prueba en lugar de los reales. Requiere verificar antes que todos los equipos interpretan los modos igual y que el modo de cada IED se ve en la HMI.