A digitalização de subestações avança rapidamente no Brasil, e a aplicação do IEC 61850 Process Bus já está presente em diversos novos projetos. Com isso, cresce também a necessidade de monitorar a infraestrutura de comunicação, garantindo disponibilidade, interoperabilidade e segurança operacional dos sistemas de Proteção, Automação e Controle (PAC).
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Contexto: a importância do monitoramento no Process Bus
Em subestações digitais, sinais antes transmitidos por cabeamento físico são substituídos por fluxos de dados — como GOOSE e Sampled Values (SV).
Esse novo cenário exige que os sistemas PAC sejam continuamente monitorados para:
- Prevenir indisponibilidades e operações indevidas
- Identificar falhas de sincronismo e qualidade de sinal
- Auditar o comportamento da rede em tempo real
- Assegurar conformidade com as exigências operacionais e regulatórias
A revisão recente do Grid Code do ONS tornou esse tema ainda mais crítico, ao estabelecer o monitoramento do Process Bus como obrigatório em novos empreendimentos.
Estratégias de monitoramento analisadas
O estudo apresenta duas abordagens que, quando combinadas, oferecem uma visão completa do comportamento do Process Bus.
1) Monitoramento pelos Logical Nodes do IEC 61850
A própria norma disponibiliza funções de autodiagnóstico que podem ser exploradas por IEDs, Merging Units e demais dispositivos. Entre os elementos monitoráveis estão:
- Condições físicas e estados internos
- Qualidade dos sinais
- Integridade de dados digitais e analógicos
- Falhas ou degradação no sincronismo de tempo (PTP)
Essa abordagem permite que os dispositivos relatem automaticamente inconsistências ao sistema supervisório.
2) Monitoramento pela análise da rede e comparação com o arquivo SCD
A segunda estratégia avalia diretamente o comportamento das mensagens na rede de comunicação:
- Consistência entre o fluxo real e o projeto do SCD (Substation Configuration Description)
- Taxas de transmissão
- Jitter, latência e perda de pacotes
- Presença e formato das mensagens GOOSE e SV
Trata-se de um monitoramento independente, capaz de identificar falhas que não são perceptíveis pelos Logical Nodes.
A força da combinação das duas estratégias
Ao unir diagnóstico interno dos dispositivos + análise externa da rede, obtém-se:
- Monitoramento contínuo e completo
- Auditoria detalhada do comportamento da subestação
- Capacidade de detectar falhas estruturais e funcionais
- Maior confiabilidade em ambientes multivendor
- Redução de riscos durante distúrbios no sistema elétrico
Essa dupla abordagem foi considerada a mais eficaz para cumprir as exigências atuais do setor.
Workshop CIGRE B5: testes em plataforma multivendor
Para aprofundar as discussões, o Comitê B5 – Proteção e Automação do CIGRE Brasil realizou, em agosto de 2023, um workshop com fabricantes e especialistas.
Durante o evento, foi montada uma plataforma real de testes multivendor, na qual:
- Um roteiro estruturado de ensaios foi aplicado
- Diversas soluções de monitoramento foram avaliadas
- Comportamentos diante de falhas simuladas foram observados
- O alinhamento às práticas do IEC 61850 foi analisado
Os resultados permitiram comparar estratégias adotadas por diferentes fornecedores e gerar insights valiosos para utilities e integradores.
Conclusões principais
- O monitoramento do Process Bus é essencial para subestações digitais seguras e compatíveis com o Grid Code.
- As duas estratégias — Logical Nodes + análise da rede — devem ser combinadas para máxima eficiência.
- Plataformas multivendor são fundamentais para validar interoperabilidade de forma realista.
- O arquivo SCD deve ser tratado como referência central para auditoria e consistência.
- O avanço das subestações digitais exige soluções de monitoramento cada vez mais robustas e integradas.
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