Diseño, ingeniería, fabricación, montaje y puesta en

ESTUDIO DE CASO
Diseño, ingeniería, fabricación, montaje y puesta en servicio, de
los Sistemas de Automatización de la Smart Substation ST- 45
Objetivo:
Diseño, ingeniería, fabricación, montaje y puesta en servicio de un Sistema Integrado de
Control y Protección digital basado en la Norma IEC 61850, en la Subestación ST – 45
perteneciente a la compañía Rochester Gas and Electricity, en USA. El proyecto fue liderado
por grupo multinacional Iberdrola.
Este proyecto se enmarca en la política de modernización emprendida por Iberdrola dentro
del marco global de los Sistemas ISAS IEC 61850 (Integrated Substation Automation System)
y de los nuevos estándares compartidos por las compañías eléctricas españolas bajo los
acuerdos del Grupo E-3.
Beneficios:
Los beneficios se pueden resumir en los siguientes puntos:
 Automatización completa de la subestación
 Integración completa de los Sistemas de Control y Protección
 Operación Local automatizada de la subestación
 Accesos remotos vía web
 Visualización gráfica del estado de la subestación
 Red troncal de comunicaciones y sincronización bajo IEC-61850
 Interoperabilidad de todos los sistemas y acceso a los mismos a través de red Ethernet
 Operación remota desatendida de la subestación
“Vista General”
Automatización de Subestaciones Estudio de Caso
ESTUDIO DE CASO
Solución:
Tras una fase ingeniería y análisis de modificaciones, se realizó la instalación, configuración, ajuste y puesta en
servicio de un sistema integrado de protección y control, constituido por equipos de diferentes fabricantes, bajo
la coordinación de la Unidad de Control de Subestación UCS-61850 de Arteche.
Se utilizaron los relevadores SEL-451 como unidades de protección y control de bahía, el regulador de taps de
transformadores M-2001 de Beckwith y los equipos de control y adquisición de datos XBU-61850 de Arteche.
El diseño incluye sistemas de red troncal Ethernet con seguridad cibernética por medio de switches de altas
prestaciones, con separación de tramos de red, sincronización IEC-61850 y equipos de seguridad “firewall”.
“Esquema general de comunicaciones”
“Caseta de la subestación”
Automatización de Subestaciones Estudio de Caso
“Vista general de la subestación”
ESTUDIO DE CASO
Descripción de la empresa:
Iberdrola en una de las compañías eléctricas
españolas de mayor relevancia, tanto en las áreas
generación y distribución como en la ingeniería y
construcción eléctrica, siendo también una de las
más internacionalizadas con inversiones en
diversos países entre los que destacan los Estados
Unidos y el Reino Unido.
Iberdrola y la Unidad de Smart Grids de Arteche a
través
de
ARTECHE,
han
colaborado
estrechamente en el desarrollo de los sistemas
IEC-61850 encaminados a ser la solución
tecnológica estandarizada de las nuevas “Smart
Substations” tanto en España como en los
diferentes países donde opera Iberdrola.
Iberdrola es pionera en las actividades de
despliegue de las Smart Girds, siendo también líder
en la definición y desarrollo de los estándares
internacionales PRIME para comunicación “Power
Line” con contadores inteligentes, automatización
de Centros de Transformación y Generación
Distribuida.
La apuesta por las energías renovables en los
campos solares y eólicos, tanto terrestres como
marinos dentro del nuevo entorno de la Smart Grid,
es otra de las señas de identidad de Iberdrola, en la
que uno de los componentes más relevantes es el
diseño e instalación de las Smart Substations.
Requisitos del Cliente:
Los requisitos definidos por el Cliente para el
desarrollo del presente proyecto han sido:
 Cumplimiento de la nueva especificación para
sistemas de Control y Protección bajo norma
IEC-61850, ISAS, Integrated Substation
Automation Systems, en todos sus apartados.
 Remodelación de los cableados existentes
para la introducción de los nuevos equipos sin
afectar a la aparamenta existente en la
subestación.
 Parametrización, y ajuste de los sistemas de
control, protección y comunicaciones para el
correcto desempeño de las funciones de la
Smart Substation.
Automatización de Subestaciones Estudio de Caso
 Puesta en marcha de los sistemas de control,
protección y mando de la subestación hasta
su incorporación dentro de la red de mando
de la operadora.
 Establecimiento de la filosofía de
funcionamiento del sistema, incluyendo:
 Arquitectura del
Sistema y red de
comunicaciones
 Modos de Operación
 Filosofía de Control y
Protección,
incorporando los
modelos de equipos
seleccionados
 Bases de Datos
 Interface de Operación
local y Web
 Comunicación IP con el
Puesto Central
Armario de Control
Aplicación e implementación:
El proyecto se ha realizado un estrecho contacto
con el Cliente tanto en España como en USA, a fin
de adaptar los requisitos de la especificación global
a las necesidades particulares propias del mercado
de USA y las prácticas de la compañía RGE.
Por otra parte, se ha realizado un estudio detallado
de ingeniería de control y protección de los
sistemas y cableados existentes a fin de que la
transición desde los sistemas no automatizados a
los de la Smart Substation se realizara de forma
sencilla y sin rupturas que imposibilitarían la
realización del proyecto.
ESTUDIO DE CASO
También ha sido muy importante estudiar la
arquitectura de las comunicaciones que son el
elemento troncal del sistema, dado que a través del
mismo fluye toda la sincronización, las bases de
datos y las ordenes de operación.
Muy en contacto con el Cliente también, se han
definido los nuevos modos de operación, de tal
forma que se pueda asegurar que en cualquier
circunstancia se puede operar la subestación
estableciendo los niveles de protección de los que
se dispone en cada caso.
Tras la fase de definición e ingeniería se ha
desarrollado una fase de programación y
constructiva de los equipos con objeto de lograr la
mayor compactación, robustez, estandarización y
sencillez que haga posible su aplicación a otras
subestaciones con mínimos cambios.
La puesta en marcha se ha desarrollado en varias
fases, incluyendo:
 Prueba individual de las señales cableadas a
los equipos de control y protección
Se han establecido los diferentes formatos para la
visualización y mando tanto en la operación local
como en los accesos remotos vía web.
 Parametrización de los equipos de control y
protección
 Prueba de Comunicaciones entre los
diferentes equipos y la UCS-61850
 Prueba de Bases de Datos
 Prueba de Señales
 Prueba de Mandos
 Prueba de Sincronización
 Prueba de gráficos
 Prueba del enlace DNP-IP con el Puesto
Central
 Pruebas finales
“SCADA de control de la subestación”
Automatización de Subestaciones Estudio de Caso
4