IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - September/October 2023 - 71

Tipo de servicio
ACSI
tabla 1. Servicios de comunicación definidos en el estándar de la CEI 61850.
Descripción
Definida en la CEI 61850-7-2, la ACSI aborda los requerimientos básicos del proceso de intercambio
de información. Con este fin, la Especificación de mensajes de fabricación transporta información
operativa para la gestión de la subestación entre el sistema de interfaz de usuario en el centro de
control y en los IED, incluido el proceso de monitoreo.
GOOSE
SV
TS
Definido en la CEI 61850-8-1 con el objetivo de distribuir datos de eventos (comandos, alarmas,
información de estado y mensajes de disparo) entre IED en toda la red de la subestación.
Especificado en la CEI 61850, el SV transmite valores análogos (corriente y tensión) del MU al IED.
Usa el Protocolo de tiempo exacto a fin de asegurar la sincronía a reloj entre los dispositivos de un
sistema de distribución.
ACSI: Interfaz de servicio de comunicación abstracta.
la otra ruta a fin de garantizar la operación tolerante de fallas
de la red.
Es estándar de la CEI 61850 también define cuatro tipos
de servicios de comunicación: una interfaz de servicio de
comunicación abstracta, un eventos de subestación orientado
a objetos genéricos (GOOSE, por sus siglas en inglés), valores
recogidos (SV, por sus siglas en inglés) y TS a fin de
asegurar la operación correcta de una subestación completamente
digital (véase la tabla 1). Los propietarios de subestaciones
también pueden decidir implementar un subconjunto
de estos servicios, por ejemplo, con el uso de GOOSE como
paso intermedio hacia una subestación totalmente digital.
De acuerdo con las recomendaciones de la CEI61850-5 y
la CEI 61850-8, los servicios de comunicación están mapeados
en distintas pilas de comunicación de acuerdo con sus
requerimientos de rendimiento (véase la figura 3). Por ejemplo,
la especificación de mensaje del fabricante (MMS, por
sus siglas en inglés) se transporta mediante el IP, mientras
que GOOSE y un SV se transporta directamente mediante
marcos de Ethernet transmitidos con multidifusión.
Programabilidad de la red en la CEI
61850
Como ya se mencionó, la CEI 61850 principalmente se
enfoca en la digitalización de redes de comunicación de subestaciones
mediante una transición a sistemas basados en
Ethernet. Por esto, la adopción de la CEI 61850 ha impulsado
la modernización de los sistemas de comunicación de las
subestaciones. Sin embargo, adoptar estos sistemas hereda
su complejidad de gestión histórica.
La variedad de los protocolos de comunicación (SV,
GOOSE, MMS, protocolo de tiempo exacto y DNP3, etc.)
complica aun más la gestión de la red. Por ejemplo, SV y
GOOSE dependen mucho de multidifusión de enlaces de
datos (transmisión de un determinado conjunto de dispositivos,
en vez de a cada dispositivo conectado al medio), lo
que obliga a los dispositivos de la red a estar configurados
con varias técnicas de red de capa 2 y 3 (VLAN, protocolo
de redundancia de medios confiable basado en la red y protocolo
de registro de MAC múltiple). La configuración manual
septiembre/octubre 2023
de estos dispositivos es propensa a errores y obstruye la automatización
dinámica de redes de comunicación de subestaciones.
Además, los problemas de seguridad y congestión
complican la gestión de la red.
Por otro lado, la programabilidad de la red ha surgido
para brindar gestión de la red flexible y personalizada. Este
reciente paradigma para la programabilidad de la red usa dos
propuestas de arquitectura: SDN y PDP. Las SDN separan
los planos de control y de datos y brindan control centralizado
de forma lógica de la red mediante un plano de control
programable. Recientemente, el surgimiento de los PDP
representa un importante avance en la concreción total del
paradigma de la SDN. Los PDP dan lugar al control total
del comportamiento de la red, desde las aplicaciones hasta
el procesamiento de paquetes dentro de los dispositivos de
envío, incluida la definición e inclusión y exclusión de análisis
de los encabezados personalizados. Entonces, los PDP
habilitan revisitar funciones existentes de gestión de la red.
La figura 4 ilustra una comparación de la evolución en las
arquitecturas de conmutadores tradicionales (que incorporan
planos de control y de datos al mismo dispositivo) hacia un
entorno programable con arquitectura basada en SDN que
usa conmutadores basados en OpenFlow y P4.
La figura 4 muestra varios aspectos que ilustran el contraste
entre redes tradicionales y redes programables. A la
izquierda, presentamos la estructura conceptual de los dispositivos
de la red tradicional. Los dispositivos de la red
tradicional tienen planos de control y de datos integrados y
acoplados estrechamente. El plano de control contiene los
SV
GOOSE
TS
UDP
IP
Ethernet
Medio fisico (cobre y fibra)
figura 3. Una pila de comunicación conforme al estándar
de la CEI 61850. ACSI: interfaz de servicio de comunicación
abstracta; UDP: protocolo de datagramas de usuario.
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