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Projeto de redes IEC 61850 e engenharia de comunicações de subestações

Projetamos a rede de comunicações de subestações e plantas industriais: arquitetura IEC 61850, sincronismo de tempo, enlace com o centro de operação, teleproteção e cibersegurança. Nossa equipe trabalha a distância, para clientes do mundo todo.

O que é e quando você precisa

A engenharia de comunicações de subestações define como os equipamentos conversam entre si dentro da subestação e com o mundo exterior: a rede que liga relés, controladores de vão, medidores e a IHM; o enlace com o centro de operação da concessionária; o canal de teleproteção até o outro terminal da linha; o sincronismo de tempo; e a proteção contra acessos não autorizados. Quando uma subestação usa IEC 61850, essa rede deixa de ser um acessório: trips, sinais de bloqueio e, em uma subestação digital, as próprias correntes e tensões podem trafegar por ela. Por isso tratamos o projeto de redes IEC 61850 com o mesmo cuidado que um circuito de trip.

Fazemos isso para subestações de média, alta e extra-alta tensão, usinas de geração e instalações industriais:

  • Subestações novas com sistema de controle IEC 61850.
  • Ampliações que precisam se integrar a uma rede e a um SCADA existentes.
  • Migração de sinais por fiação ou protocolos seriais para Ethernet.
  • Usinas de geração que precisam enviar sinais ao centro de operação do operador da rede.
  • Melhorias de cibersegurança em uma rede que cresceu sem segmentação.

Este projeto faz parte do nosso serviço de projeto de engenharia e estudos.

O que está incluído

  • Arquitetura de rede. Estrela, anel ou redundância com tempo de recuperação zero com PRP ou HSR (IEC 62439-3), separação entre barramento de estação e barramento de processo, VLANs e prioridades para GOOSE e valores amostrados. Seguimos as diretrizes de engenharia de rede da IEC TR 61850-90-4.
  • Especificação de equipamentos: switches para ambiente de subestação (IEC 61850-3, IEEE 1613), gateways ou UTRs para o centro de operação, relógios, roteadores e firewalls.
  • Sincronismo de tempo com PTP (IEEE 1588) no perfil para o setor elétrico IEC/IEEE 61850-9-3, ou SNTP ou IRIG-B quando a exatidão exigida permitir. Quando há sincrofasores, a sincronização é verificada contra a IEEE C37.118.
  • Engenharia SCL: especificação dos arquivos SSD, ICD e SCD da IEC 61850-6 e da troca GOOSE entre IEDs.
  • Listas de sinais para o SCADA, a IHM local e o centro de operação, no protocolo que a concessionária exigir, como IEC 60870-5-104 ou DNP3 (IEEE 1815).
  • Teleproteção: esquema, canal e sinais com o terminal remoto, com equipamentos conforme a IEC 60834-1 e interfaces de fibra como a IEEE C37.94.
  • Cibersegurança: zonas e condutos conforme a IEC 62443, segurança dos protocolos conforme a IEC 62351, gestão de usuários, acesso remoto gerenciado e registro de eventos.

Como trabalhamos

O projeto de comunicações é feito sobre listas, desenhos e especificações. Nossa equipe o faz a distância, de Bogotá (UTC−5), para projetos em qualquer lugar do mundo, e você recebe documentos prontos para compra, montagem de painéis e parametrização.

  1. Requisitos. Reunimos o que a concessionária ou a transmissora, o centro de operação e o esquema de proteção precisam: quais sinais, quais tempos e quanta redundância.
  2. Arquitetura. Propomos a topologia e comparamos as opções com você em disponibilidade, custo e facilidade de manutenção.
  3. Detalhamento. Especificamos equipamentos, portas, fibras, endereçamento, VLANs, sincronismo e sinais.
  4. Cibersegurança. Definimos zonas, acessos e registros, alinhados à sua política.
  5. Revisão e aprovação. Incorporamos os comentários até a versão liberada para construção.

Se as rotas de fibra, os equipamentos ou as configurações existentes não estiverem documentados, é preciso levantá-los em campo: pela nossa equipe (na Colômbia, ou em outros países sob consulta) ou pela sua equipe com nossa orientação.

O que precisamos de você

  • Diagrama unifilar e lista de IEDs com marca e modelo.
  • Desenhos da rede e da fibra existentes, se houver.
  • Requisitos do centro de operação: protocolo, endereços e lista de sinais.
  • Requisitos de cibersegurança da sua empresa, do seu regulador ou da sua concessionária.
  • Localização da subestação remota e meio de comunicação até ela, se houver teleproteção.

Normas e critérios

  • A IEC TR 61850-90-4 é a diretriz de engenharia de redes LAN de subestações: topologias, redundância, sincronismo, GOOSE e valores amostrados. Ela deixa a cibersegurança para a IEC 62351 e a IEC 62443.
  • A IEC 62439-3 define o PRP e o HSR, que mantêm o tráfego com tempo de recuperação zero quando um caminho falha.
  • A IEC 61850-6 define a linguagem SCL e seus arquivos; a IEC/IEEE 61850-9-3 é o perfil PTP para automação do setor elétrico.
  • A IEC 61850-3 e a IEEE 1613 estabelecem os requisitos ambientais e de compatibilidade eletromagnética dos equipamentos de comunicação instalados em subestações.
  • Requisitos locais. Procedimentos de rede e reguladores costumam exigir um programa de cibersegurança baseado em risco (ativos críticos, gestão de acessos, conexões temporárias, monitoramento e resposta a incidentes) e documentação dos esquemas de telecomunicações e da integração com o centro de operação. Adaptamos o projeto à norma local e aos requisitos da concessionária que você nos passar.

O que você recebe

  • Diagramas de arquitetura de rede e de sincronismo de tempo.
  • Especificações de switches, gateways, relógios e equipamentos de segurança.
  • Plano de endereçamento, VLANs e prioridades.
  • Especificação da engenharia SCL e matriz GOOSE.
  • Listas de sinais para a IHM e o centro de operação.
  • Esquema de teleproteção e especificação do canal.
  • Projeto de zonas e condutos de cibersegurança.

Por que a Tiza Group

  • Projetamos redes que também parametrizamos: nossa equipe integra IEC 61850, gateways e relógios em campo e a distância, e projeta pensando nisso.
  • Comunicações e proteção juntas: o projeto é coordenado com o projeto secundário, o projeto primário e a parametrização remota de relés.
  • Cibersegurança desde o projeto, não como um remendo posterior.
  • A distância: no mundo todo, sem custos de deslocamento. Fale conosco para conversar sobre a sua rede.

Perguntas frequentes

Qual arquitetura de rede é a certa para a minha subestação?

Depende do que trafega pela rede e de quanto se tolera uma perda de comunicação. Se trips ou sinais de bloqueio vão por GOOSE, ou se há barramento de processo, normalmente se justifica uma redundância com tempo de recuperação zero, como PRP ou HSR; para supervisão e controle, uma estrela ou um anel podem bastar. Definimos isso com você com base nos requisitos da sua concessionária.

Vocês conseguem projetar a rede sem visitar a subestação?

Sim. Trabalhamos com o diagrama unifilar, a lista de IEDs, os desenhos dos painéis, as rotas de fibra existentes e os requisitos do centro de operação. O trabalho em campo só é necessário para levantar informações que não existem; fazemos trabalho de campo na Colômbia, ou em outros países sob consulta.

O que é um arquivo SCD e quem o prepara?

É a descrição completa da subestação na linguagem SCL da IEC 61850-6: os IEDs, suas comunicações e os dados que trocam. É montado com uma ferramenta de configuração de sistema a partir dos arquivos ICD de cada fabricante. Podemos especificá-lo no projeto e montá-lo na etapa de parametrização.

O projeto atende aos requisitos de cibersegurança?

Incorporamos segmentação em zonas, controle de acesso, acesso remoto gerenciado e registro de eventos, seguindo a IEC 62443 e a IEC 62351, e adaptamos o projeto aos requisitos regulatórios ou corporativos de cibersegurança que você nos passar, para que sua equipe de segurança o incorpore ao programa dela.

Vocês também projetam a teleproteção com a subestação remota?

Sim. Definimos o esquema e o canal de teleproteção com o terminal remoto, seja fibra dedicada (por exemplo, IEEE C37.94), multiplexador ou onda portadora (OPLAT), e os sinais que os dois lados devem trocar.

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