PARALELISMO DE TRANSFORMADORES EDILBERTO CORREAL REYES GERMAN CARDENAS GOMEZ EDILBERTO CORREAL REYES INTERCOLOMBIA S. A E.S.P gacardenas@intercolombia.com Tecnologías para la Automatización, Supervisión y Control de Líneas y Subestaciones

INTRODUCCIÓN Se busca reemplazar los equipos reguladores de tensión (código ANSI 90) por controladores de bahia, uno por cada transformador, comunicados horizontalmente vía GOOSE (protocolo de la norma IEC61850) para compartir información como lo son la posición Taps, las alarmas y el estado de los equipos y operarlos de forma jerárquica (Maestro, Seguidor, Individual)

CONTEXTUALIZACIÓN En el año 2014 la S/E Cerromatoso funcionaban 2 ATRs con tensiones 500/110/34,5 kV y cada uno disponía de un tablero con un regulador de tensión MK Reinhausen. En ese año se montó un nuevo ATR de las mismas características y se requería acoplarlo a los 2 ATRs existentes, las alternativas que se tenían eran: - Compra de otro tablero para un regulador de tensión e intervención del cableado de los 3 ATRs para funcionamiento conjunto a un costo de US$15.000 - Desmonte de tableros de regulación de tensión y uso de controladores para intercambio de información vía protocolo de comunicaciones a un costo de US$7.000 Se eligió la segunda opción debido a que la regulación de tensión no es automática sino que la realiza el CND a través de mandos remotos así como por los costos, tiempos de intervención y afectación de los activos.

DISEÑO INICIAL

RETOS Aunque el diseño a nivel de diagramas de principio se ve muy simple su implementación a nivel de programación de controladores presentaba sus retos como: - Conocimiento detallado de la norma IEC61850 para efecto de usar los nodos lógicos adecuados en la interacción del comando sobre los Taps. - Conocimiento detallado del protocolo GOOSE con el cual se comparte los datos de forma horizontal entre los controladores. - Conocimiento de la norma IEC870-5-101 para enviar y recibir los comandos desde el CSM. - Programación de controladores con el software Digsi 5 e integrarlo al SAS existente en la subestación.

DESARROLLO Se utilizaron controladores Siemens 6MD85 y se desarrollaron los siguientes bloques de programación: BCD_Digital: convierte el valor BCD de cada Tap a decimal y verifica si los taps están fuera de fase. Condiciones_OK: Verifica para el ATR asociado, si tiene las condiciones para ejecutar el mando de subir/bajar Tap. Esta es la señal que se lleva al nodo lógico CILO. Master_Segu_Ind: realiza la selección si el ATR está como Maestro, Seguidor o Individual. Este Chart debe interactuar con lo que le llega desde la pantalla del controlador, del IHM de nivel 2 o de lo que le llega por Goose de los otros controladores Sub_Baj_TAP: Ejecuta la acción de subir y bajar Tap (si cumple las condiciones OK) para el ATR propio en caso de que sea Individual, si es Maestro envía los mandos a los otros controladores via Goose y si es Seguidor verifica la llegada del mando desde el Maestro

IHM DE LOS CONTROLADORES Cada controlador tenia la misma interfaz IHM DE LOS CONTROLADORES Cada controlador tenia la misma interfaz. Debido a la dificultad de “modelar” los comandos de Maestro, Seguidor, Individual como switches (con retorno a cero) se debió utilizar seccionadores (o sea nodos CSWI y XSWI) para utilizarlos como botones ya que estos elementos permitían el envío de mandos y sin esperar el feedback (volver a la posición original) mientras que un botón se oprime y queda en On y hay que volverlo a pulsar para colocarlo en Off.

NODO LÓGICO YLTC Se utiliza el nodo lógico YLTC que hace parte de la norma IEC61850 en lo relativo a equipos de transformación de Potencia(Y).

BCD_Digital

Condiciones_OK

Master_Segu_Ind

Sub_Baj_TAP

GOOSE (Generic Object-Oriented System Event) GOOSE (Generic Object-Oriented System Event). Es el protocolo que se utiliza para la comunicación horizontal entre IEDs, es de tipo Multicast y es enviado por la red de datos en forma de rafagas con alta prioridad en el mensaje

GOOSE – Análisis del archivo GOOSE – Análisis del archivo .scd - Substation configuration Description. Se hace uso de la aplicación de ISA – Intercolombia ISS (Integracion software SAS) para analizar el archivo scd y verificar las conexiones Goose entre los dispositivos ..\..\RenovacionSAS\IntegracionSoftwareSAS\GraphicalInterface\bin\Debug\GraphicalInterface.exe

Interface a Nivel 2 (Supervisión sala de control de Cerromatoso)

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES   El paralelismo de trafos a través de controladores y haciendo uso del Goose fue realizado por primera vez en la subestación Cerromatoso, su operación ha sido satisfactoria desde su puesta en servicio y este programa se ha replicado a otras subestaciones como es el caso de la subestación Copey.   Lo anterior ha generado para ISA – Intercolombia beneficios económicos y operacionales al no tener que instalar reles de regulación de tensión con todo lo colateral que esto conlleva (tableros, ingeniería, cableado, pruebas). Igualmente ha permitido a la empresa obtener un conocimiento mayor de la norma, IEC61850 y la programación del software del fabricante (Siemmns).   Como recomendación se plantean las siguientes   - Se considera de que el paralelismo hace uso intensivo de los mensajes GOOSE por lo que se recomienda realizar una VLAN independiente para este tipo de aplicaciones y de esta forma no “inundar” la red con tramas multicas generadas por esta aplicación. - Conocimiento detallado de los archivos SCL que genera la norma, ya que al revisar su estructura (en XML) se puede entender con mayor detalla cómo esta planteada la transmisión de mensajes Goose. - Crear herramientas de software por parte de las empresas eléctricas que permitan reconstruir y documentar los Goose para que al futuro y al momento de su intervención no se presente errores en su manipulación. - Profundizar en el conocimiento y manejo de herramientas para el análisis de redes, como son lo sniffers y el manejo detallado de LAN y segmentación de redes.