Sección IED de SCL: servidor y dispositivos lógicos

Respuesta corta

La sección IED de SCL describe un equipo: su nombre único, sus puntos de acceso, el servidor y sus dispositivos lógicos, los nodos lógicos con sus datos y valores, los conjuntos de datos y bloques de control de reportes, GOOSE y valores muestreados, las entradas que toma de otros IED y los servicios que soporta. En un archivo ICD, el IED se llama TEMPLATE y declara las capacidades del equipo.

Qué dice la norma y para qué sirve

La sección IED de un archivo SCL (cláusula 9.3 de IEC 61850-6, edición 1) describe la preconfiguración de un equipo: sus puntos de acceso, los dispositivos lógicos y los nodos lógicos que tiene instanciados. También define sus capacidades: los servicios de comunicación que ofrece, los datos que instancia (junto con su tipo de nodo) y sus valores por defecto o de configuración. Cómo se protege el origen y la integridad de los archivos SCL se explica en IEC 62351-11: seguridad de documentos XML y SCL.

Hay una sección IED por cada equipo y su nombre debe ser único dentro del archivo. Si el archivo solo contiene descripciones de equipos preconfigurados, el nombre es TEMPLATE, señal de que ese IED aún no tiene lugar en un proyecto y la herramienta de sistema debe tratarlo como un tipo del que puede producir varias instancias. Esa es la base del archivo ICD. Para ver cómo encaja en el conjunto, lea el modelo de objetos SCL.

Jerarquía de la sección

Nivel	Qué es
IED	El equipo. Atributos: nombre, descripción, tipo de producto, fabricante y versión base de la configuración (configVersion)
Services	Lista de servicios que el equipo soporta
AccessPoint	Punto de acceso a una subred
Server	Entidad de comunicación que da acceso a los dispositivos lógicos
LDevice	Dispositivo lógico (debe contener LN0 y al menos un nodo)
LN0 / LN	Nodos lógicos, con sus datos, conjuntos de datos y bloques de control

La versión base de la configuración identifica solo lo que el fabricante entrega, no la configuración individual del equipo en un proyecto: esta última vive en el dato configRev del nodo LLN0 (NamPlt) y debe aparecer en el archivo.

Puntos de acceso y servidor

Un punto de acceso tiene nombre (único dentro del IED) y puede declararse como router o como reloj maestro. Combinando el nombre del IED y el del punto de acceso se obtiene una referencia única en el sistema.

Los casos que contempla la norma:

Punto con servidor: da acceso a los dispositivos lógicos y nodos. Los nodos del equipo, como clientes, pueden usar cualquier punto de acceso del IED, no solo el de su servidor.
Punto sin servidor ni router ni reloj: solo lo usan los nodos cliente del propio IED. Es típico del puerto de bus de proceso de una unidad de bahía: lo que obtiene por ahí no es visible en el bus de estación salvo que el equipo tenga función de router.
IED solo con lista de nodos (sin servidor): son solo clientes y no se pueden supervisar, porque ningún servidor ofrece sus datos. La norma recomienda que un IED tenga al menos un servidor.
Router o reloj únicos: un IED puede ser solo un router, sin dispositivos lógicos, y entonces lo gestiona un sistema de gestión de red fuera del alcance de la norma. Los mensajes de sincronización, GOOSE y valores muestreados no atraviesan un router.

El elemento servidor lleva un tiempo de espera: si una transacción iniciada, como la selección de un grupo de ajustes, no termina a tiempo, se cancela. También incluye la autenticación, con los métodos «ninguna», contraseña, débil, fuerte y certificado, cuyo significado exacto define cada mapeo de pila (en la práctica, IEC 61850-8-1). Si falta el elemento, se entiende que no hay autenticación.

Dispositivos lógicos y nodos

Cada dispositivo lógico tiene un identificador (inst) único dentro del IED y no vacío; debe contener el nodo LN0 y al menos un nodo más. El nombre completo del dispositivo lógico se construye según las reglas de nombres de nodos lógicos y debe ser único en el archivo.

El LN0 (clase LLN0, instancia vacía) es el único que puede contener los bloques de control de GOOSE, de valores muestreados y de grupos de ajuste, además de reportes y registros. Los demás nodos pueden llevar conjuntos de datos, bloques de reporte y de registro, instancias de datos (DOI) y entradas. Dentro de un dispositivo lógico (o del IED, si no hay servidor), la combinación de prefijo, clase e instancia debe ser única.

Un nodo apunta a una plantilla de tipo (lnType) y, mediante las instancias de datos, puede sobrescribir un valor puntual de esa plantilla, por ejemplo cambiar la duración de pulso de un mando de 100 ms a 300 ms para ese dato. Lo que no puede hacer es crear datos o atributos que la plantilla no contenga (vea DataTypeTemplates en SCL).

Conjuntos de datos y bloques de control

Conjuntos de datos (DataSet): secuencia de elementos que apuntan a datos o atributos con su restricción funcional. El orden de los elementos define el orden de los valores en los mensajes, salvo que la pila indique otra regla.
Bloques de reporte y de registro: dicen qué conjunto de datos publican y con qué condiciones de disparo e integridad.
Bloque GSE (GOOSE): solo en LLN0. Lleva el conjunto de datos que envía, la revisión de configuración (confRev) y, opcionalmente, los IED que deben suscribirse. En un archivo ICD el conjunto de datos puede ir vacío.
Bloque de valores muestreados: también solo en LLN0; incluye opciones del mensaje y, opcionalmente, los IED destinatarios.
Bloque de grupos de ajuste: solo en LLN0.

Entradas externas

La sección Inputs enumera las señales externas que un nodo necesita para cumplir su función. Cada referencia externa (ExtRef) indica el IED, el dispositivo lógico, el nodo y el dato de origen, y puede enlazarse con una dirección interna del equipo, que solo debe usar la herramienta del IED concernido; el resto de herramientas debe conservarla. Si el mismo dato puede llegar por reporte y por GOOSE, el equipo o su herramienta decide cuál tomar. Así se modela un enclavamiento que usa posiciones de otra bahía, como se explica en enclavamiento por GOOSE. Cómo SCL describe el patio (nivel de tensión, bahía y equipo) se explica en sección Substation de SCL.

Servicios que el equipo declara

La parte Services es el «catálogo de capacidades». Entre otras cosas, el equipo declara si soporta:

Capacidad	Qué indica
Directorios y definición de datos	Que el cliente puede explorar dispositivos, nodos y datos
Lectura y escritura de datos y conjuntos	Servicios básicos de acceso
Conjuntos de datos configurables o dinámicos	Cuántos pueden crearse y cuántos atributos admiten
Bloques de reporte y registro configurables	Cuántos pueden instanciarse por configuración
Ajustes en línea de reportes, GOOSE, valores muestreados	Qué atributos de cada bloque puede cambiar un cliente
Grupos de ajuste	Selección, edición y confirmación en línea
GOOSE y GSSE	Si el equipo publica, o solo se suscribe (máximo de bloques igual a cero)
Control con temporizador, manejo de archivos	Servicios opcionales

La norma establece que los máximos declarados deben ser garantizados: ese número de elementos tiene que poder instanciarse en cualquier circunstancia, aun cuando la memoria dinámica permitiera más de un tipo a costa de otro. También hay un elemento que dice qué puede cambiarse de los nodos de un archivo ICD, como los prefijos o los números de instancia.

Asociaciones preconfiguradas

Una asociación preconfigurada define una relación entre el servidor y un nodo cliente. Puede ser predefinida (existe pero el cliente debe abrirla) o preestablecida (se considera abierta al arrancar el equipo). Se identifica con un identificador, cuyo rango y unicidad fija la pila. Es útil cuando algún extremo no es capaz de crear asociaciones dinámicas. La norma recomienda llevar la autorización y el control de acceso dentro del propio equipo y no en SCL.

Cómo se implementa a nivel general

El fabricante entrega con cada producto el archivo ICD o una herramienta capaz de generarlo. El integrador importa esas capacidades en una herramienta de sistema, instancia los IED y arma las conexiones entre ellos. Al exportar, cada equipo recibe lo que necesita de su parte. Por eso, en un proyecto conviene revisar:

Que cada IED tenga un nombre único y que ningún ICD quede con el nombre TEMPLATE en el archivo del sistema.
Que los conjuntos de datos de GOOSE no superen el máximo que declara el equipo.
Que cada IED con función de supervisión tenga servidor.

Con nuestro visor SCL IEC 61850 puede revisar IED, conjuntos de datos y suscriptores de un archivo sin subirlo a ningún servidor.

Le ayudamos con la configuración de sus IED

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Guías relacionadas

Referencias

IEC 61850-6, edición 1 (2004): cláusulas 6.3 y 9.3.
IEC 61850-7-2: servicios de los que SCL declara la capacidad.
IEC 61850-8-1: significado de los métodos de autenticación y de las asociaciones.

Preguntas frecuentes

¿Por qué un archivo ICD tiene un IED llamado TEMPLATE?

Porque describe un tipo de equipo, no uno concreto del proyecto. La herramienta de sistema trata ese IED como un tipo preconfigurado del que puede crear tantas instancias como necesite y les da su nombre único al incorporarlas.

¿Qué diferencia hay entre un IED con servidor y uno sin servidor?

Con servidor, el equipo ofrece sus dispositivos lógicos y nodos a otros y puede ser supervisado, porque el nodo LLN0 y el LPHD permiten vigilarlo y controlarlo. Sin servidor, sus nodos solo actúan como clientes y el equipo no se puede supervisar por la red.

¿La sección IED incluye los ajustes de protección?

No como tal. Describe qué datos existen, con sus valores por defecto o de configuración, y qué servicios soporta. Los parámetros internos del fabricante, como la relación de un dato con los bornes de una tarjeta, quedan fuera de la norma y los gestiona su propia herramienta.