Monitoreo de Red en Subestaciones Digitales Basadas en la IEC 61850
¿Qué es el Monitoreo de Red?
El concepto básico de monitoreo de red está relacionado con la verificación sistemática de esta, en busca de anomalías que puedan comprometer su correcto funcionamiento. De esta forma, el monitoreo de la red IEC 61850 es necesario durante todo el ciclo de vida de la subestación digital. Esto significa que el monitoreo debe realizarse en las etapas de puesta en marcha, como la Prueba de Aceptación en Fábrica (FAT) y la Prueba de Aceptación en Sitio (SAT), así como en las pruebas de mantenimiento.
¿Cuál es la importancia del Monitoreo de Red en Subestaciones Digitales?
La importancia del monitoreo de red está vinculada a la detección temprana de errores, a las condiciones de operación de la red, a la reducción del tiempo de inactividad mediante el rastreo de elementos problemáticos, al registro de todos los eventos de la red, y a la seguridad y estabilidad del sistema eléctrico. Se requieren dispositivos especializados para monitorear estos aspectos, actuando como “oscilógrafos de red” o “registradores digitales de red”. Este sistema de monitoreo debe ser implementado en hardware y software, de manera que abarque todos los requisitos de tiempo crítico de los protocolos GOOSE y Sampled Values (SV).
Diversos aspectos de red deben ser analizados para garantizar la seguridad, confiabilidad, velocidad y disponibilidad de la información transmitida, alertando sobre posibles fallas de comunicación o intrusiones. Estos aspectos incluyen la integridad del mensaje, configuración y seguridad de los datos, sincronización temporal del sistema, y estadísticas temporales de los mensajes, como el intervalo entre tramas, tiempo de transferencia, pérdida de paquetes, entre otros.
¿Qué son los Procedimientos de Red del ONS (Operador Nacional del Sistema Eléctrico)?
Los Procedimientos de Red del ONS implican el seguimiento y la aplicación de las reglas establecidas para la operación del Sistema Interconectado Nacional (SIN), también conocido como Red Básica. Estas reglas, definidas en los Procedimientos de Red, abarcan desde la relación con los agentes hasta la evaluación operativa y la integración de nuevas instalaciones. El ONS es responsable de coordinar y controlar la operación de la generación y transmisión de energía eléctrica, y los Procedimientos de Red son la base para dicha operación.
En detalle, los Procedimientos de Red del ONS definen las reglas de operación del sistema, incluyendo criterios, requisitos, responsabilidades y procedimientos operativos para garantizar la seguridad y eficiencia del sistema eléctrico. Así, abarcan todas las etapas de operación, establecen la interfaz entre los agentes y el ONS, y están divididos en módulos y submódulos.
Revisión del Submódulo 2.11 de los Procedimientos de Red del ONS
El “Submódulo 2.11 – Requisitos mínimos para los sistemas de protección, registro de perturbaciones y teleprotección” de los Procedimientos de Red del ONS tuvo su revisión aprobada el 21/05/2024. El objetivo del documento es establecer los requisitos técnicos mínimos y características funcionales para los sistemas de protección, de registro de perturbaciones, de teleprotección y de las redes de comunicación utilizadas para protección. Los requisitos técnicos mínimos descritos son válidos para todas las instalaciones de transmisión de energía eléctrica integrantes de la Red Básica.
Específicamente, el ítem 7 del submódulo 2.11 trata de las Redes Utilizadas para Protección y define que los siguientes modos de falla deben ser monitoreados de forma continua y señalizados por el sistema o dispositivo de monitoreo, según la configuración de la subestación:
(a) pérdida de integridad de los mensajes;
(b) ausencia de mensajes previstos;
(c) ausencia de señales de sincronismo;
(d) presencia de mensajes no previstos;
(e) intervalos anormales entre mensajes previstos;
(f) tiempo anormal de propagación (latencia) para mensajes previstos.
Además, el documento trata otras cuestiones relevantes como la necesidad de que las funciones de monitoreo de red se concentren en hardware y software independientes de los dispositivos de protección monitoreados, y que los sistemas de monitoreo cuenten con recursos para almacenamiento de registros de eventos de anomalía detectados en formatos estandarizados.
Solución CONPROVE para Monitoreo y Diagnóstico de Redes en Subestaciones Digitales Basadas en la IEC 61850
El sistema de monitoreo y diagnóstico de redes de CONPROVE está diseñado para cumplir —y superar— los requisitos mínimos descritos en la revisión del submódulo 2.11 – ítem 7 – del ONS. La solución cuenta con una interfaz totalmente amigable e intuitiva, ofreciendo múltiples funcionalidades que hacen que el sistema sea extremadamente potente, pero al mismo tiempo fácil de operar y autoexplicativo. CONPROVE presenta una solución versátil con versiones disponibles tanto para montaje en rack (CE-RNET4) como en formato portátil (CE-MNET4). El sistema está diseñado para realizar el monitoreo continuo de la red de comunicación, operando 24/7.
Algunos modos de funcionamiento disponibles son:
Modo de Validación SCL: compara el archivo SCL importado con el tráfico real de la red;
Modo de “No Previstos”: identifica tráfico no previsto de acuerdo con el archivo SCL;
Modo de Estadísticas: análisis estadístico del tráfico GOOSE y Sampled Values;
Modo de Supervisión / Monitoreo: detecta errores de red por medio de varios eventos de supervisión utilizando un método híbrido (sniffer y MMS). Se monitorean GOOSE, Sampled Values, PTP, PRP, Nodos Lógicos de los IEDs (vía MMS), además de la supervisión del propio dispositivo. Los registros de eventos de fallas de red se guardan en formato PCAP. Finalmente, las alarmas de estos eventos se disponibilizan al sistema SCADA vía MMS.
El sistema cuenta con 4 puertos de red SFP de 1 Gbps para realizar pruebas, diagnósticos y monitoreo; un puerto SFP exclusivo para sincronización PTP; y otros dos puertos RJ45 para comunicación, MMS y soporte técnico.
