Desarrollo de un ambiente de simulación para topologías de bus de proceso multi-proveedor, aplicado a las subestaciones del Sistema Interconectado Nacional de Colombia

Abstract

Este trabajo presenta el desarrollo de un ambiente de simulación para arquitecturas de bus de proceso, con un enfoque multi-proveedor y aplicable a las subestaciones del Sistema Interconectado Nacional – SIN. Dicho desarrollo comprendió la recopilación de parámetros reales de desempeño de dispositivos comerciales, de cinco proveedores diferentes, así como el análisis de una muestra de 20 subestaciones de 110 a 220kV. Adicionalmente, se analizó una muestra de 10 subestaciones de 500kV del SIN, para determinar las topologías de bus de proceso aplicables según la norma IEC 61850. Toda esta información fue integrada en un simulador de bus de proceso implementado sobre OMNET++, el cual permite construir topologías de bus de proceso con redundancia PRP a partir de distintas referencias comerciales de dispositivos. Mediante la aplicación del ambiente de simulación desarrollado, fue posible determinar las tasas de pérdida de paquetes, los retardos y la influencia de cada dispositivo comercial en el desempeño de las arquitecturas de bus de proceso. Se espera que este trabajo resulte útil en la planeación y validación de arquitecturas de bus de proceso en las subestaciones del SIN colombiano

Abstract: This work presents the development of a simulation environment for process bus architectures, focused on multi-vendor technologies and suitable for the Colombian National Interconnected System – SIN. Such development comprised the gathering of real performance parameters of commercial devices, provided by five different vendors. Furthermore, a sample of 20 substations at 110-220kV and 10 substations at 500kV from the SIN was analyzed, to determine the suitable bus process architectures, according to the standard IEC 61850. All this information was integrated in a process bus simulator, programmed under OMNET++. This simulator is able to build process bus topologies with PRP redundancy, taking into account the commercial references for different devices. By using such simulator, it was possible to determine the packet-loss rates, transmission delay and the influence of each commercial device on the performance of process bus architectures. It is looked forward that this work be useful to plan and validate process bus architectures for the Colombian SIN substations.