Interoperabilidade com base na Norma IEC 61850: revisão sistemática e estudo de caso
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | https://app.uff.br/riuff/handle/1/22811 |
Resumo: | A Norma International Electrotechnical Commission (IEC) 61850 trouxe vantagens operativas aos sistemas elétricos ao estabelecer requisitos de rede, protocolos de comunicação e modelagem de informação padronizados, além de diretrizes que trazem mais confiabilidade as redes de sistemas elétricos e a promessa de interoperabilidade entre equipamentos de diferentes fabricantes. No entanto, a sua aplicação não trivial e tem se mostrado desafiadora, devido as diferentes interpretações e metodologias adotadas pelos fornecedores. Da mesma forma, a própria definição da Norma da argem para implementações variadas com informações opcionais ou informações a serem preenchidas conforme critério do usuário na modelagem de dados. Além disso, a falta de capacitação em redes de comunicação e estruturas de dados pelo corpo técnico tradicionalmente presente em sistemas elétricos, torna a tarefa ainda mais desafiadora. Com isso, no presente trabalho é realizada uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL) da literatura, através de buscas bem definidas em cinco bases bibliográficas distintas. Foi realizado um levantamento dos requisitos para a realização da interoperabilidade, além dos desafios encontrados na implementação de projetos de interoperabilidade, também foi buscado os estudos de caso em laboratórios ou projetos e, além disso, as diretrizes para a certificação e averiguação em torno da interoperabilidade por diferentes fabricantes pela Norma IEC 61850. Por fim, é proposto um fluxo esquemático inicial para averiguação da interoperabilidade para testes com diferentes fabricantes. Para validar o método, é realizado um estudo de caso de interoperabilidade entre relés de proteção SEL 421-7 (Assinante) e Siemens 7SA87, a ser certificado a partir da metodologia proposta. Nos resultados foi possível capturar, através do software WireShark, as mensagens Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE) enviadas pelo relé de proteção Siemens 7SA87 ao relé SEL 421-7 e sinalização do recebimento da mensagem pelo 421-7 a partir de seu sequencial de eventos e sua interface homem-máquina. |
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Interoperabilidade com base na Norma IEC 61850: revisão sistemática e estudo de casoIEC 61850InteroperabilidadeImplementaçãoSubestações digitaisInteroperabilidadeEngenharia elétricaSubestaçãoInteroperabilityImplementationDigital substationsA Norma International Electrotechnical Commission (IEC) 61850 trouxe vantagens operativas aos sistemas elétricos ao estabelecer requisitos de rede, protocolos de comunicação e modelagem de informação padronizados, além de diretrizes que trazem mais confiabilidade as redes de sistemas elétricos e a promessa de interoperabilidade entre equipamentos de diferentes fabricantes. No entanto, a sua aplicação não trivial e tem se mostrado desafiadora, devido as diferentes interpretações e metodologias adotadas pelos fornecedores. Da mesma forma, a própria definição da Norma da argem para implementações variadas com informações opcionais ou informações a serem preenchidas conforme critério do usuário na modelagem de dados. Além disso, a falta de capacitação em redes de comunicação e estruturas de dados pelo corpo técnico tradicionalmente presente em sistemas elétricos, torna a tarefa ainda mais desafiadora. Com isso, no presente trabalho é realizada uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL) da literatura, através de buscas bem definidas em cinco bases bibliográficas distintas. Foi realizado um levantamento dos requisitos para a realização da interoperabilidade, além dos desafios encontrados na implementação de projetos de interoperabilidade, também foi buscado os estudos de caso em laboratórios ou projetos e, além disso, as diretrizes para a certificação e averiguação em torno da interoperabilidade por diferentes fabricantes pela Norma IEC 61850. Por fim, é proposto um fluxo esquemático inicial para averiguação da interoperabilidade para testes com diferentes fabricantes. Para validar o método, é realizado um estudo de caso de interoperabilidade entre relés de proteção SEL 421-7 (Assinante) e Siemens 7SA87, a ser certificado a partir da metodologia proposta. Nos resultados foi possível capturar, através do software WireShark, as mensagens Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE) enviadas pelo relé de proteção Siemens 7SA87 ao relé SEL 421-7 e sinalização do recebimento da mensagem pelo 421-7 a partir de seu sequencial de eventos e sua interface homem-máquina.The IEC 61850 Standard brought operational advantages to electrical systems while establishes network requirements, communication protocols, and standardized information models. It also adressed guidelines that bring more reliability to electrical systems networks and the promise of interoperability between equipment from different manufacturers. However, the implementation is not trivial, and it has been challenging due to different interpretations and methodologies adopted by vendors. Besides that, the Standard definitions themselves provide margin to various implementations with optional information or information that can be filled on user criteria. Besides that, the lack of training in communication networks and data structure by the traditional staff in electrical systems makes the task even more challenging. With that in mind, a Systematic Review of literature is made on a well-defined search in five different bibliographic bases. A requirement gathering on performing interoperability is carried out. Also, it was explored the challenges on interoperability projects by case studies on laboratories or implementation projects, and also it was searched the guidelines for certification and verification on the subject of interoperability by different manufacturers according to IEC 61850. Lastly, it is proposed an initial schematic flow on verifying the interoperability between different vendors based on IEC 61850 Standard. To validate the method, a case study of interoperability between Siemens 7SA87 and SEL 421-7 protection relays is carried out to be certified with the proposed method. In the results, it was possible to capture, through the WireShark software, the GOOSE messages send by Siemens 7SA87 relay to SEL 421-7 relay, and the message was certified by his human-machine interface and sequence of events report.Lopes, YonaColombini, Angelo CesarPinheiro, Paulo HenriqueLeite, Matheus Felipe Ayello2021-08-04T15:05:30Z2021-08-04T15:05:30Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfLEITE, Matheus Felipe Ayello. Interoperabilidade com base na Norma IEC 61850: revisão sistemática e estudo de caso. 2021. 119f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) -Universidade Federal Fluminense, Escola de Engenharia, Niterói, 2021https://app.uff.br/riuff/handle/1/22811Aluno de GraduaçãoCC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-01-13T11:19:24Zoai:app.uff.br:1/22811Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:15:09.564797Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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A Norma International Electrotechnical Commission (IEC) 61850 trouxe vantagens operativas aos sistemas elétricos ao estabelecer requisitos de rede, protocolos de comunicação e modelagem de informação padronizados, além de diretrizes que trazem mais confiabilidade as redes de sistemas elétricos e a promessa de interoperabilidade entre equipamentos de diferentes fabricantes. No entanto, a sua aplicação não trivial e tem se mostrado desafiadora, devido as diferentes interpretações e metodologias adotadas pelos fornecedores. Da mesma forma, a própria definição da Norma da argem para implementações variadas com informações opcionais ou informações a serem preenchidas conforme critério do usuário na modelagem de dados. Além disso, a falta de capacitação em redes de comunicação e estruturas de dados pelo corpo técnico tradicionalmente presente em sistemas elétricos, torna a tarefa ainda mais desafiadora. Com isso, no presente trabalho é realizada uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL) da literatura, através de buscas bem definidas em cinco bases bibliográficas distintas. Foi realizado um levantamento dos requisitos para a realização da interoperabilidade, além dos desafios encontrados na implementação de projetos de interoperabilidade, também foi buscado os estudos de caso em laboratórios ou projetos e, além disso, as diretrizes para a certificação e averiguação em torno da interoperabilidade por diferentes fabricantes pela Norma IEC 61850. Por fim, é proposto um fluxo esquemático inicial para averiguação da interoperabilidade para testes com diferentes fabricantes. Para validar o método, é realizado um estudo de caso de interoperabilidade entre relés de proteção SEL 421-7 (Assinante) e Siemens 7SA87, a ser certificado a partir da metodologia proposta. Nos resultados foi possível capturar, através do software WireShark, as mensagens Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE) enviadas pelo relé de proteção Siemens 7SA87 ao relé SEL 421-7 e sinalização do recebimento da mensagem pelo 421-7 a partir de seu sequencial de eventos e sua interface homem-máquina. |
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