A2 - Introdução à Automação de Subestações

Apresentar alternativas de soluções para Sistemas de Automação de Subestações (SAS) de Energia Elétrica, debatendo as topologias, metodologias e tecnologias atuais. O curso compreende conceitos básicos de um sistema de automação como a integração e subdivisão do sistema, equipamentos envolvidos, análises comparativas entre as diversas arquiteturas e protocolos de comunicação etc.

Com o curso, engenheiros e técnicos terão a oportunidade de somar conhecimentos, diretamente ligados às suas atividades, de forma a facilitar o desenvolvimento de suas tarefas, principalmente no que tange à integração de relés de proteção em níveis de automação hierárquicos.  

Capacidades adquiridas com o curso

• Conhecer os dispositivos envolvidos na automação de subestações, tais como plataformas computacionais e acessórios, hubs, switches, roteadores, relés, UTRs, multimedidores, dispositivos de monitoramento de equipamentos de subestações, processadores de comunicação, concentradores, controladores, gateways, etc.
• Conhecer as topologias aplicadas nos sistemas de automação de subestações. Conceitos de dimensionamento e redundância
• Conhecer os conceitos de Sequenciamento de Eventos (SOE), Global Positioning Systems (GPS), Inter Range Instrumentation Group – B (IRIG-B), Network Time Protocol (NTP) e Precision Time Protocol (PTP)
• Obter visão geral sobre os diversos protocolos de comunicação de mercado (IEC 61850 GOOSE, IEC 61850 SV, IEC 61850 MMS, DNP3, IEC-101 e IEC 104) aplicados em subestações de energia. Revisão de TCP/IP, LANs, WANs, VLANS, frames, mensagens especiais, switches e roteadores
• Ter conhecimento da estrutura para a construção de um sistema de automação, compreendendo a configuração de IEDs e concentradores de dados

Conteúdo programático

• Conceitos básicos de automação
  • Revisão matemática booleana
  • Processamento digital de sinais
  • Teoria da comunicação
  • Modelos de camadas OSI, Pilha TCP/IP e EPA
  • Principais camadas físicas: EIA-232, EIA-485 e Ethernet
  • Interfaces físicas: cabeamento metálico e fibras óticas monomodo e multimodo
  • Padrão Ethernet
• Noções básicas do protocolo TCP/IP
  • Frame Ethernet
  • Camada de Rede IP (Internet Protocol)
  • Camada de Transporte Transmission Control Protocol (TCP) e User Datagram Protocol (UDP)
  • Conceitos de LAN, WAN, gateway
• Requisitos de redes Ethernet para automação de subestações
  • VLAN (Virtual LAN) - (IEEE 802.1q)
  • Priorização de mensagens (IEEE 802.1p)
• Equipamentos de subestações
  • Principais componentes: UTR, CLP, relé de proteção, medidor de energia, controlador de bay, etc.
  • Equipamentos de comunicação – switches, roteadores,gateways, processadores de comunicação, rádios
  • Requisitos de hardware IEEE 1613 e IEC 61850-3
• Projetos de automação de subestação
  • Redundância
  • Exemplos de arquiteturas de comunicação e análise comparativa entre elas
  • Introdução a redes de alto desempenho (SDN, PRP e HSR)
  • Documentação do projeto de automação da subestação (diagrama lógico e lista de pontos)
  • Análise de confiabilidade (diagrama de blocos e árvore de falhas)
• Sincronização de tempo
  • Sincronização horária de eventos
  • GPS e IRIG-B
  • NTP e PTP
• Protocolo DNP3
  • Visão geral do protocolo
  • Modelo de comunicação
  • Conceitos de camada de aplicação
  • Conceitos de camada de enlace
  • Conceitos de camada física
  • DNP3 Ethernet
• Norma IEC 61850
  • Conceitos básicos
  • Organização da informação (Physical Device, Logical Device, Logical Node)
  • Normas e Protocolos IEC 61850 MMS, GOOSE e SV (Sampled Values)
• Protocolos IEC 60870-5-101/-104
  • Visão geral do protocolo
  • Modelo de comunicação
  • Conceitos de camada de enlace
  • Conceitos de camada de aplicação
  • Conceitos de camada física
  • IEC 60870-5-104
• Introdução a segurança cibernética
  • Defesa em profundidade
  • Autenticação multifator
  • Autenticação centralizada
  • Criptografia
  • Hash
  • Firewall
  • Zona desmilitarizada (DMZ)