IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - September/October 2023 - 47

ECD3 o el ECD supervisor. Cada estado lógico representa el
estado del sistema eléctrico. Se pueden agregar más estados
lógicos en el desarrollo futuro de aplicaciones complejas.
Demostración con sensores inalámbricos e IED
A continuación se discute una demostración del esquema
de FDIR con sensores de línea inalámbricos y productos
comerciales de protección y control. La demostración consiste
en tres dispositivos de computación periférica (tres
HPE EL10), como se evidencia en la figura 8. La configuración
de hardware usa controladores de reconectores reales
(RER620) a fin de emular el reconector R1 y el GT1
conectado a la red de la figura 6. Otros dispositivos de relés
están modelados por interruptores de software simplificados
en Node-RED. Los sensores inalámbricos se fabricaron con
sensores de línea disponibles comercialmente (tensión y
corriente) y adquisición de datos de sensores basado en procesadores
de señal digital y módulos inalámbricos a fin de
conectar y compartir datos con los respectivos ECD. Se usó
MQTT como el protocolo de comunicación para mover datos
y comandos entre ECD, mientras
que se usó el protocolo Modbus
TCP a fin de comunicarse con
IED RER620. No obstante, también
se soportan otros protocolos
(como DNP3, CEI 61850).
En la configuración de la
figura 8, la carga eléctrica real está
conectada a ambos sensores inalámbricos.
La tensión de la carga es
estándar 110 V 60 Hz y se conectaron
algunas
cargas
resistivas
para
obtener corriente suficiente
para la demostración. El umbral
de disparo está fijado en 0.2 A en
el ECD supervisor (ECD2), lo que
significa que cuando la corriente
de cualquier carga supera los 0.2 A
el relé correspondiente debería dispararse.
Los sensores inalámbricos
miden la tensión y la corriente de
su carga y envían esos datos de
medición a los ECD correspondientes
mediante la red local inalámbrica.
Ni bien la corriente de
la carga cruza el umbral, el supervisor
actúa y envía el comando
de disparo al reconector del relé
de protección. El relé se abre y
su estado se envía al supervisor.
Más tarde, cuando la corriente de
la carga baja a menos de 0.2 A,
lo que indica que se corrigió la
falla, el relé vuelve a la posición
de cerrado.
septiembre/octubre 2023
Cuando la
falla no se
corrige
GT con disparo/
sin disparo
Inmediatamente después
de aislar la falla
Aislamiento
de falla
Relés de
disparo B1/R1/R2
figura 7. Algoritmo de máquina de estado simplificado para el esquema FDIR.
Sensor inalámbrico 1
Sensor inalámbrico 2
110 V, 60 Hz
+ Carga
110 V, 60 Hz
+ Carga
El panel de GUI para uno de los dispositivos periféricos
usados en esta demostración se ilustra en la figura 9. Algo tienen
en común todos los paneles de GUI (en todos los ECD)
es un " diagrama del sistema " e indicadores de estado de la
falla. Aparte de esto, cada panel de GUI periférico muestra
las configuraciones y los estados relevantes para su ubicación
en el sistema. La GUI acepta ciertos datos de entrada
del usuario a fin de simular distintos tipos de fallas y muestra
estados del sistema, parámetros y formas de onda. Por ejemplo,
ECD1 muestra el estado del disyuntor de la Subestación
A, el Relé 1 y 2 y tiene botones de GUI con la capacidad
de inyectar una falla simulada en la Falla 1 y Falla 2. La
demostración evidencia la capacidad de simular fallas en tres
ubicaciones distintas en la topología de la subestación de dos
alimentadores. Bajo operaciones normales, las fallas simuladas
se pueden introducir en distintas ubicaciones del sistema
mediante botones de GUI para fallas. Dependiendo del tipo
de falla, el algoritmo en el ECD decide abrir o cerrar determinados
dispositivos de reconectores. El sistema mantiene
el estado mientras dure la falla. Cuando se elimina la falla
Cuando no se detecta falla
Normal
Falla corregida
(manualmente)
Restauración
de energía
Falla inyectada
(manualmente)
Identificación
de falla
Tipo de falla
(Falla 1/Falla 2/Falla 3)
Inmediatamente después
de identificar la falla
ECD3
EL10
MQTT
ECD1
EL10
ECD2
EL10
Router
Wi-Fi
TCP
Modbus
Reconector 1 Relé conectado a la red
RER620
RER620
figura 8. Configuración de hardware de procesador periférico para validar el
esquema FDIR.
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LAN SW
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