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Vamos analisar cada uma delas em detalhes
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Mensagens GOOSE, são mensagens de camada 2. Portanto trafegam apenas dentro da LAN, não possuem IP (apenas MAC) e não são roteáveis.
Apesar de não serem roteáveis, existem técnicas para o envio de mensagens de camada 2 por uma WAN.
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A variação do valor/estado ou qualidade “q” de qualquer item do dataset designado para o GOOSE, dispara um pacote.
A variação do valor/estado ou qualidade “q” de qualquer item do dataset designado para o GOOSE, dispara um pacote.
Comunicação horizontal
T2, T3 - incremento de tempo de retransmissão até alcançar Tmax e retornar a uma condição estável.
O intevalo de tempo MaxTime é responsável pela repetição periódica do pacote GOOSE quando não há nenhum evento. Se o assinante deste pacote não receber informação alguma do publicador pelo tempo de duas mensgens consecultivas, é declarada falha de comunicação [Detector de fio partido].
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A IEC 61850-8 define o pacote GOOSE, onde suaAPDU pode ocupar apenas um único pacote Ethernet ou seja, próximo de 1400 bytes de informação.
Apesar disso, pacotes GOOSE são tipicamente pequenos
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Para que se consiga manter o atraso na rede dentro dos limiares de tempo , as mensagens GOOSE e SV são mapeadas diretamente em Ethernet.
No pacote Ethernet, já visto anteriormente tem-se o campo ethertype que indica o tipo de protocolo no pacote ethernet. Para GOOSE o valor 88B8 e para SV o valor 88BA, ambos em hexadecimal.
Lembrando:
• Tag Protocol Identifier (TPID): campo com 16 bits. Valor definido como 0x8100, o que indica que o pacote contém tags IEEE 802.1Q/802.1p.
• Tag Control Information (TCI): campo com 16 bits. Contém os seguintes campos:
• Priority Code Point (PCP): campo com 3 bits. É o código de prioridade IEEE 802.1Q que define oito níveis de prioridade (2^3), sendo o nível zero como mais baixo e sete como mais alto. Pode ser usado para dar prioridade a diferentes classes de tráfego, como GOOSE e SV. Os valores default estão descritos na Tabela, no caso, o valor quatro para ambas as mensagens.
• Canonical Format Indicator (CFI): campo com 1 bit. Se o valor for zero, o endereço MAC está no formato canônico. Para essa norma e para switches Ethernet, o bit deve ser ajustado como zero.
• VLAN Identifier (VID): campo com 12 bits, permitindo até 4094 VLANs.
Especifica a qual VLAN aquele pacote pertence e seu uso é opcional. Um valor 0 indica que o quadro não pertence a qualquer VLAN. Neste caso, tem-se apenas a etiqueta de prioridade.
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Uma série de parâmetros são necessários para configuração de uma mensagem a ser disseminada pelo publicador:
(1) - O DataSet contendo as variáveis monitoradas e enviadas via GOOSE;
(2) - O endereço MAC Multicast (01-0C-CD-01-XX-XX);
(3) - APPID é uma identificação do pacote na aplicação. É recomendável que não exista um mesmo APPID para dois ou mais IEDs no mesmo endereço MAC Multicast;
(4) - O “Max Time” é o tempo máximo esperado para recepção de dois pacotes consecutivos vindos do publicador assinado;
(5) - Message Name e GooseID são identificadores respecivamente da mensagem (estrutura de controle) e do publicador da mensagem
(6) - O atributo Configuration Revision “confRev” é utilizado para evitar problemas de versões diferentes de CID entre o publicador e o assinante;
(7) - Identifica a VLAN (Virtual Local Area Network) a qual a mensagem se destina;
(8) - Representa o valor da prioridade da mensagem dentro da VLAN.
O “timeAllowedtoLive” é o tempo máximo esperado para recepção de outro pacote do publicador assinado.
O “sqNum” é um contador de 32-bits incrementado a cada nova mensagem correspondente ao mesmo “stNum”. O “stNum” também é um contador de 32- bits porém é incrementado somente quando algum evento no Dataset GOOSE ocorre. Neste momento o “sqNum” é zerado.
O atributo Needs Commissioning “ndsCom”, quando TRUE, sinaliza que o Dataset da mensagem GOOSE precisa ser configurado.
Comunicação horizontal
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A IEC 61850-5 define classes de desempenho de acordo com a aplicação final.
Também são definidos tipos de mensagens para os protocolos da norma. No caso do GOOSE as de maior interesse são as tipo 1.
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DUT: Device Under Test
GEN: Gerador de pacotes GOOSE
É necessário considerar a média do tempo de processamento do dispositivo gerador GEN e receptor DUT.
A norma recomenda uma série de pelo menos 1000 repetições com o pacote GOOSE de VLAN 0 e prioridade 4.
Ferramentas de diagnóstico não foram definidas na IEC 61850. No caso da SEL todos os IED’s possuem um relatório para auxiliar na detecção de problemas na comunicação GOOSE.
Comunicação horizontal
Comunicação horizontal
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Um sistema de automação de subestação utilizando IEC 61850, hoje, ainda contempla uma parte convencional: os equipamentos primários.
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TC óptico utiliza o princípio de Faraday, onde um fluxo de corrente induz desvios em um feixe de luz polarizado. Eles são mais leves e não possuem problemas com saturação, porém tem seu custo bem maior do que os convencionais.
Já TP óptico se baseia no efeito de Pockels, onde campos elétricos induzem uma polarização em um feixe de luz. Analizando a modulação deste feixe de luz é possível inferir a tensão aplicada.
Desde sua primeira publicação, a IEC 61850 já definia o barramento de processos.
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O barramento pode ser separado fisicamente: Barramento de estação e barramento de processo.
Ou, pode estar junto fisicamente. Nesse caso, aconselha-se fortemente que se separe logicamente os barramentos, por exemplo com o uso de VLANs.
A norma IEC 60044-8 regulamenta os requisitos para Tranformadores de Corrente. Dentre estes a inteface digital de TC’s. Estas definições são adotadas pela IEC 61850-9-2. Como esta última norma deixou algumas lacunas nas definições, o que poderia causar problemas de interoperabilidade, o UCA International Users Group publicou um guia de implementação chamado de “9- 2LE (Light Edition)”. Este guia foi seguido pelos principais players no mercado e
pode ser baixado no link:
http://iec61850.ucaiug.org/implementation%20guidelines/digif_spec_9-2le_r2- 1_040707-cb.pdf
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Pela norma, A mensagem SV pode assumir tanto um modelo unicast, como multicast. Mas, de forma geral, é usado apenas o modelo multicast.
Quando se tratar de uma disseminação de informações do tipo Multicast:
• Neste modelo o endereço de destino será o endereço MAC Multicast.
• No caso do GOOSE os quatros octetos iniciais serão SEMPRE 01-0C- CD-01 e para o SV, quando multicast, 01-0C-CD-04.
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Em uma primeira análise, podemos concluir que muitos dos fabricantes tradicionais de equipamentos primários não possuem “know-how” para embarcar uma eletrônica capaz de lidar com as necessidades do barramento de processos.
Neste cenário, surge a figura da Merging Unit (MU). Este dispositivo é previsto na IEC 61850. A idéia principal é que um dispositivo eletrônico seja instalado junto aos equipamentos de pátio. A interface entre a MU e tais equipamentos se dará nos moldes convencionais. Já a interface com os relés será em SV.
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