WA2 - Redes de Comunicação para Subestações

Objetivo

Apresentar os conceitos e fundamentos de comunicação utilizados em Sistemas de Automação de Subestações (SAS) de Energia Elétrica e Centros de Operação de Sistemas, debatendo os principais protocolos e suas características e aplicações. O curso compreende conceitos de comunicações seriais e Ethernet, requisitos de redes Ethernet para subestações, sincronismo temporal e os principais protocolos do setor.

Com o curso, engenheiros e técnicos terão a oportunidade de somar conhecimentos práticos, 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 fundamentos de comunicações seriais e Ethernet e modelos de camada
• Conhecer os principais requisitos de redes Ethernet para automação de subestações, requisitos de hardware, VLAN e priorização de mensagens
• Conhecer os conceitos de Sequenciamento de Eventos (SOE), Global Positioning Systems (GPS), Inter Range Instrumentation Group – B (IRIG-B), Network Time Protocol (NTP), Precise Time Protocol (PTP)
• Obter visão geral sobre os diversos protocolos de comunicação de mercado (norma IEC 61850, DNP, IEC 101/104, etc.) 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 comunicação, compreendendo a configuração de IEDs, concentradores de dados, elaboração de base de dados do Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA)
• Conhecer os principais dispositivos envolvidos na comunicação dentro de sistemas de automação de subestações
• Conhecer a norma IEC 61850, seus objetivos, modelagem de dados, e seus principais protocolos: GOOSE, SV e MMS

Conteúdo programático

Fundamentos de comunicação:

• Modelos de camadas OSI e Pilha TCP/IP;
• Principais camadas físicas: EIA-232, EIA-485 e Ethernet;
• Interfaces físicas: Cabeamento metálico e fibras óticas monomodo e multimodo
• Padrões de portas Ethernet: 100BaseT, 100BaseF, 1000BaseT, etc.

Noções básicas do protocolo TCP/IP:

• Frame Ethernet;
• Camada de Rede: IP (Internet Protocol);
• Camada de Transporte: TCP (TransmissionControlProtocol) e UDP (UserDatagramProtocol);
• Conceitos de LAN, WAN, gateway.

Requisitos de redes Ethernet para automação de SE's:

• Requisitos de hardware;
• VLAN – Virtual LAN (IEEE 802.q);
• Priorização de mensagens (IEEE 802.p);

Sincronização de tempo:

• Sincronização horária de eventos;
• GPS e IRIG-B;
• NTP e PTP;

Protocolo DNP3:

• Conceitos básicos;
• DNP3 serial x DNP3 LAN/WAN;
• Funcionalidades e aplicações;

Norma IEC 61850:

• Conceitos básicos;
• Organização da informação (PhysicalDevice, LogicalDevice, Logical Node);
• Arquivos SCL;
• Protocolos IEC 61850 MMS, GOOSE e SV;
• Ferramentas de diagnóstico;

Protocolo IEC 60870-5:

• Conceitos básicos;
• Padrões 101 e 104;