Tráfego de mensagem GOOSE em redundância de comunicação em subestações de energia elétrica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Faustino Junior, Wanderley Antonio
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3856
Resumo: Os sistemas elétricos de potência (SEP) estão expostos a inúmeros eventos que podem comprometer a qualidade, a continuidade ou a confiabilidade do seu funcionamento, tais como: catástrofes naturais, falhas humanas de operação ou falhas em dispositivos. Para minorar os impactos ao sistema elétrico de potência, que a rede de comunicação de dados existente em uma subestação de energia poderia causar, a segunda edição do padrão IEC 61850 definiu a utilização de meios de redundância ativa para aquela rede como, por exemplo, o Parallel Redundancy Protocol (PRP) definido pela norma IEC 62439, cujo objetivo principal é aumentar a confiabilidade e continuidade da rede de comunicação de dados. Para aplicações do padrão IEC 61850 a sistemas de proteção a latência das mensagens Generic Object Oriented Substation Events (GOOSE) é uma preocupação premente, pois, pode ter influência deletéria sobre o desempenho no tempo daqueles sistemas. Nesta pesquisa será avaliada a influência do PRP, sobre o comportamento no tempo das mensagens GOOSE quando da ocorrência de um distúrbio na rede de comunicação. Para tanto, um aparato laboratorial foi desenvolvido tornando possível avaliar uma rede PRP em condições de tráfego distintas (basal e concorrente). Os resultados da rede PRP foram comparados com um método de redundância que utiliza um mecanismo de hot-standby failover e mostram que o PRP não degrada o comportamento no tempo das mensagens GOOSE enquanto para o hot-standby failover se observa um pronunciado componente transitório naquelas mensagens.
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Para minorar os impactos ao sistema elétrico de potência, que a rede de comunicação de dados existente em uma subestação de energia poderia causar, a segunda edição do padrão IEC 61850 definiu a utilização de meios de redundância ativa para aquela rede como, por exemplo, o Parallel Redundancy Protocol (PRP) definido pela norma IEC 62439, cujo objetivo principal é aumentar a confiabilidade e continuidade da rede de comunicação de dados. Para aplicações do padrão IEC 61850 a sistemas de proteção a latência das mensagens Generic Object Oriented Substation Events (GOOSE) é uma preocupação premente, pois, pode ter influência deletéria sobre o desempenho no tempo daqueles sistemas. Nesta pesquisa será avaliada a influência do PRP, sobre o comportamento no tempo das mensagens GOOSE quando da ocorrência de um distúrbio na rede de comunicação. Para tanto, um aparato laboratorial foi desenvolvido tornando possível avaliar uma rede PRP em condições de tráfego distintas (basal e concorrente). Os resultados da rede PRP foram comparados com um método de redundância que utiliza um mecanismo de hot-standby failover e mostram que o PRP não degrada o comportamento no tempo das mensagens GOOSE enquanto para o hot-standby failover se observa um pronunciado componente transitório naquelas mensagens.Electric Power Systems (EPS) are exposed to many events that can compromise quality, continuity or reliability of its operation for example: natural disasters, operating failures or device failures. To minimize the impacts to the electrical power system, that some existing data communication network in an electrical substation could cause, the second edition of the IEC 61850 standard defined the use of active redundancy means for that network, for example, the Parallel Redundancy Protocol (PRP) defined by the IEC 62439 standard, which the main objective is increasing the reliability and continuity of the data communication network. For applications of the IEC 61850 standard to the protection systems, the latency of Generic Object Oriented Substation Events (GOOSE) messages is a pressing concern, because it may have deleterious influence on the time performance of those systems. In this research, the influence of the PRP on the behavior of the GOOSE messages during the occurrence of a disturbance in the communication network will be evaluated. Therefore, a laboratory apparatus was developed making possible the evaluation of a PRP network under different traffic conditions (basal and concurrent). The results of the PRP network were compared with a redundancy method that uses a hot-standby failover mechanism and show that the PRP doesn’t degrade the behavior in the GOOSE messages timming while to the hot-standby failover was observed a pronounced transient component in those messages.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Sistemas de EnergiaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIAEngenharia ElétricaSubestações elétricasSistemas de energia elétricaRedes elétricas inteligentesRede de computador - ProtocolosProgramação orientada a objetos (Computação)Electric substationsElectric power systemsSmart power gridsComputer network protocolsObject-oriented programming (Computer science)Tráfego de mensagem GOOSE em redundância de comunicação em subestações de energia elétricaGOOSE message traffic in communication redundancy in electric power substationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaChemin Netto, Ulisseshttp://lattes.cnpq.br/5250206412631124Chemin Netto, UlissesPellini, Eduardo LorenzettiFritzen, Paulo Cícerohttp://lattes.cnpq.br/7428829335446298Faustino Junior, Wanderley Antonioinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCT_PPGSE_M_Faustino Junior, Wanderley Antonio_2018.pdfCT_PPGSE_M_Faustino Junior, Wanderley Antonio_2018.pdfapplication/pdf7551497http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/3856/1/CT_PPGSE_M_Faustino%20Junior%2c%20Wanderley%20Antonio_2018.pdf62b950deec4497d0f6304d6cd62e1ae1MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/3856/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCT_PPGSE_M_Faustino Junior, Wanderley Antonio_2018.pdf.txtCT_PPGSE_M_Faustino Junior, Wanderley Antonio_2018.pdf.txtExtracted texttext/plain68956http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/3856/3/CT_PPGSE_M_Faustino%20Junior%2c%20Wanderley%20Antonio_2018.pdf.txt11e35667134800a1568bdcbc6e6cd5e4MD53THUMBNAILCT_PPGSE_M_Faustino Junior, Wanderley Antonio_2018.pdf.jpgCT_PPGSE_M_Faustino Junior, Wanderley Antonio_2018.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1255http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/3856/4/CT_PPGSE_M_Faustino%20Junior%2c%20Wanderley%20Antonio_2018.pdf.jpg3e99e4cc06aac5d3c08af6691e62007bMD541/38562019-02-27 03:00:52.646oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2019-02-27T06:00:52Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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