Submeter Projeto
Em 14 de dezembro de 2016, na sede do CEPRI - Chinese Electric Power Research Institute (Instituto de Investigação da Energia Elétrica da China), o R&D Nester apresentou os resultados do projeto intitulado «Subestação do Futuro» a um grupo de peritos do CEPRI e de várias universidades chinesas.
Este projeto foi concebido pelo R&D Nester, um centro de investigação e desenvolvimento detido pela REN (operador da rede de transporte portuguesa) e pela State Grid Corporation of China.
O objetivo deste projeto de três anos consistiu na definição das especificações da próxima geração de sistemas de proteção, automação e controlo (PAC) para subestações de transmissão de energia elétrica.
O projeto compreendeu as seguintes etapas principais:
O conjunto de ensaios inicial compreendeu equipamento de vários fabricantes de sistemas de proteção e automação (EFACEC, NARI e ABB) e de dispositivos de comunicações (Cisco e Hirschmann) de renome internacional.
Esses dispositivos foram integrados no centro de simulação, cujo elemento principal é um simulador de sistemas de energia em tempo real (RTPSS) que permite a realização de ensaios ‘closed-loop', nos quais o RTPSS simula uma parte da rede de transmissão portuguesa, interagindo com o sistema secundário (proteção e automação).
Dada a sua importância crescente, o estudo relativo à rede de comunicação na subestação foi abordado no presente projeto. Para desempenhar esta tarefa, foi integrado no centro de simulação um analisador e gerador de tráfego de rede (equipamento físico) e o RTPSS foi utilizado para efeitos de co simulação, ou seja, a simulação combinada das redes de energia elétrica e de comunicação.
A norma internacional IEC 61850, cujo principal objetivo consiste na interoperabilidade entre dispositivos de diferentes fabricantes, foi adotada na especificação e configuração do sistema, com recurso a uma ferramenta independente.
No âmbito da IEC 61850, foi testada a conformidade dos serviços e modelos de dados dos IED (dispositivos eletrónicos inteligentes, por exemplo relés de proteção e unidades de comando) e a interoperabilidade da comunicação GOOSE e de valores amostrados entre os IED, bem como a comunicação cliente-servidor (MMS) entre os IED e o sistema SCADA local.
Os IED foram instalados de modo a formar um sistema de controlo e automação de um painel de linha de transporte de Muito Alta Tensão, ligada ao RTPSS. A interação entre os IED foi objeto de um ensaio funcional que incluiu as funções de proteção de distância e de máxima intensidade, a religação, a emissão de comandos a partir do SCADA local e nacional, a aquisição pela unidade principal de proteção dos valores amostrados enviados pelas merging units, o envio das medidas para o SCADA local, a redundância entre os IED e a sincronização horária através do protocolo PTP.
Foi também testado o desempenho dos switches de comunicação, através da medição da latência e do jitter e ainda do funcionamento como ‘relógio transparente'.
Os ensaios realizados confirmaram que o sistema foi corretamente concebido e pode ser aplicado a uma subestação real.
Na sequência deste projeto, foram publicados vários artigos técnicos e científicos, designadamente os seguintes:
Além disso, o pedido de patente «System and method for configuring IED process bus network switches from substation topology specification» foi submetido com êxito.
O trabalho realizado permite que os operadores da rede elétrica elaborem as especificações para as suas subestações e incorporem os benefícios das novas capacidades das chamadas «smart grids».
