uso del rtds en pruebas de esquemas de teleprotección aplicando la norma iec 61850

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    Uso del RTDS en Pruebas de Esquemas de TeleprotecciónAplicando la Norma IEC 61850

    Carlos A. V. Guerrero1, Paulo M. Silveira

    1, José M. de Carvalho F.

    1, Julio A. Villegas P.

    2;

    1Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI),

    2CELEC E.P – Transelectric;

    1

    Itajubá, 37500903, MG – Brasil,

    2

    Guayaquil, Guayas - Ecuador;Telf:1(+55 35) 36291789,

    2(+593 4) 5112913;

    [email protected], [email protected], [email protected][email protected].

    PALABRAS –CLAVE:

    Esquemas de Teleprotección; RTDS; GOOSE; IEC 61850

    RESUMEN

    Este trabajo propone dos circuitos de prueba para esquemas de teleprotección DCB(Directional Comparison Blocking ) utilizando un Simulador Digital en Tiempo Real (RTDS  – Real Time Digital Simulator ). El primer circuito emplea, en las interfaces del esquema deteleprotección, las típicas entradas y salidas binarias de los dispositivos. Ya el segundo,implementa las mismas interfaces a través de la configuración de mensajes GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event ), aplicando los aspectos relevantes de la normaIEC 61850. Ambos circuitos son analizados en tiempo real a través de simulaciones en elsoftware  del RTDS (RSCAD). Varias fallas son aplicadas para verificar el desempeño delesquema de teleprotección. La comparación entre resultados obtenidos en cada circuitomuestra que, la aplicación de la norma IEC 61850 en los esquemas de teleprotección DCB,trae ventajas en el tiempo total de transferencia de la señal de bloqueo y en el tiempo de

    operación de la teleprotección.

    1. INTRODUCCIÓN

    as líneas de transmisión (LTs), por recorrer una extensa área geográfica, están sujetasa una mayor probabilidad de ocurrencia de eventos perjudiciales al sistema eléctrico depotencia. Así, el tiempo de permanencia de una falla en una LT es crucial para el

    desempeño del sistema eléctrico. Visando atender al requisito “menor tiempo posible”, laprotección de distancia se presenta como una buena solución, especialmente en LTs degran longitud. Sin embargo, la temporización de 20 a 30 ciclos para el trecho de segundazona, dentro de la línea protegida, puede causar inestabilidad en el sistema dependiendo de

    las condiciones operativas y el tipo de perturbación. El Grupo de Trabajo 34/35.11 del Cigréconsidera este hecho como la principal justificación para el empleo de telecomunicacionesen los esquemas de protección de LTs [1], pues así, el comando de disparo puede serejecutado en un menor tiempo, típicamente entre 2 a 3 ciclos después de la ocurrencia de lafalla en cualquier punto de la línea. Los esquemas de protección que empleantelecomunicaciones son comúnmente conocidos como “esquemas de teleprotección”. LaInternational Electrotechnical Comission (IEC)  en [2] define la estructura general de estosesquemas conforme se presenta en la Figura 1.Uno de los principales requisitos del sistema de teleprotección es utilizar interfacescompatibles en las interconexiones con el relé de protección y el sistema detelecomunicación, con la finalidad de garantizar la transmisión de señales y mensajes de

    forma continua, con mínimo atraso y atenuación. La interface (a), indicada en la Figura 1, escomúnmente implementada a través de cables de cobre aislados interconectando loscontactos secos de un dispositivo con las entradas opto-aisladas del otro. Esta técnica de

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    interface es considerada simple y robusta, con la ventaja de permitir la interoperabilidadentre dispositivos de cualquier fabricante. Por otro lado, la interface (b) es implementada através de la comunicación serial de datos, eléctrica u óptica. Donde la comunicación ópticase destaca principalmente por su ventaja en relación a la inmunidad a interferenciaselectromagnéticas. Ambas tecnologías citadas fueron estandarizadas como medios de capafísica, empleadas en el establecimiento de la comunicación. Sin embargo, esto no sucediócon los protocolos de comunicación aplicados, donde la carencia de un estándar mundialdificulta o inviabiliza la interoperabilidad entre equipos de diferentes fabricantes. Un primeresfuerzo en la estandarización de la capa de enlace como protocolo de comunicación se diocon las normas IEEE Std. 1815 [3] e IEC 60870-5 [4] en la comunicación entre IEDs(Intelligent Electronic Devices) y RTUs (Remote Terminal Units) en las subestaciones. Noobstante, la aplicación de estos protocolos quedó referenciada al continente de origen decada estándar, siendo la IEEE Std. 1815 preferiblemente utilizada en países de las Américasy la IEC 60870-5 en países de la Unión Europea.

    Figura 1 – Estructura general del esquema de teleprotección de acuerdo con la IEC 60834-1.Fuente: [2] 

    La definición un estándar mundial llegó con o advenimiento de la norma IEC 61850. Esta

    norma, además de los mensajes, también definió las técnicas empleadas en la capa física yde enlace en un ambiente de subestación. Para la capa de enlace, es utilizado el protocoloCSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) definido en la IEEEStd.802.3 [5], comúnmente conocido como ethernet . En la capa física pueden ser utilizadoslos cables metálicos u ópticos. La última publicación técnica 90 –1 de la IEC 61850 [6], queconsidera la aplicación de esta norma en la comunicación entre subestaciones, propone dosmecanismos diferentes de comunicación entre redes distintas de área local (LANs  – Local Area Networks). El primer mecanismo, basado en el método de túneles, permite lacomunicación directa entre relés de distancia localizados en los extremos de una LT, esdecir, sin utilizar equipos de teleprotección en la interface. Así, la red de comunicación de lasubestación local puede extenderse hasta una subestación remota, permitiendo la libreasignación de una función lógica (p.e., teleprotección). El segundo mecanismo utiliza lospropios equipos de teleprotección como puertas de enlace (gateways) de cada red LAN. Deeste modo, el equipo de teleprotección en el terminal receptor, actúa como un “ proxy ” oespejo de la función lógica habilitada en el terminal transmisor. A pesar de la sustitución gradual de los enlaces convencionales de telecomunicación entresubestaciones, por enlaces empleando la tecnología ethernet , existen todavía sistemas queutilizan los equipos de teleprotección como gateways  en la comunicación entresubestaciones. Por este motivo, el presente trabajo propone la aplicación del segundomecanismo de comunicación, definido por la IEC 61850 90 –1, para implementación delcircuito de prueba del esquema de teleprotección DCB (Directional Comparison Blocking ).En el montaje de la estructura general del esquema de teleprotección, se utiliza unSimulador Digital en Tiempo Real (RTDS – Real Time Digital Simulator ) para representar el

    sistema de teleprotección. Esta representación está basada principalmente en la simulacióndel tiempo de operación de la teleprotección, conforme se define en [2]. Se considera

    Equipo deProtección

    o

    Función de

    Protección

    (a)

    Equipo deTeleprotección

    o

    Función de

    Teleprotección

    Equipo deTeleprotección

    o

    Función de

    Teleprotección

    (a)

    Equipo deProtección

    o

    Función de

    Protección

    (b)

    Sistema de

    Telecomunicación

    (b)

    Sistema de Telecomunicación

    Sistema de Teleprotección

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    también el empleo de dos relés numéricos de protección de distancia en la implementaciónfísica del referido esquema, siendo un relé asignado en cada extremo de la LT modelada enel RTDS. Ambos relés son sincronizados con una referencia de tiempo GPS (GlobalPositioning System), utilizándose un modo de sincronización IRIG-B. Como resultado, doscircuitos en malla cerrada (hardware –in –the –loop) son establecidos dentro del esquema deprueba implementado. Varias fallas monofásicas y entre fases fueron aplicadas endiferentes puntos del sistema modelado con intención de verificar el correcto desempeño delesquema de teleprotección DCB, tanto con interface convencional, como con interfaceGOOSE. En el análisis fueron utilizados los informes gráficos y registros secuenciales deeventos facilitados por cada relé. Aplicando los mismos escenarios de prueba, se realizóuna comparación entre los resultados obtenidos empleando interface convencional y víamensajes GOOSE. Esta comparación muestra el impacto de la aplicación de la norma IEC61850 en los esquemas de teleprotección.

    2. ESQUEMAS DE TELEPROTECCIÓN BASADOS EN SEÑALIZACIÓN

    Los esquemas de teleprotección basados en señalización, también conocidos comoesquemas de comparación de estados, son sistemas que a través de telecomunicacionesconsiguen mejorar la selectividad y el tiempo de respuesta de los esquemas stand-alone deprotección de LTs. Su principio de funcionamiento es fundamentado en el empleo decanales de comunicación, que permiten a los relés de protección cambiar informacioneslógicas entre los terminales de una LT. Tales informaciones están relacionadas con elestado de las unidades direccionales de los relés, con el objetivo de que estos dispositivoscomparen sus respuestas y determinen el sentido correcto de la falla. Esto permitirá acelerarla toma de decisión del relé, tanto en el bloqueo contra fallas externas, como en laeliminación de fallas internas en toda la longitud de la línea. En la práctica, se disponen deseis esquemas básicos de teleprotección, definidos de acuerdo con la característica de lazona de impedancia (sub-alcance o sobre-alcance) que hará la partida de la transmisión de

    la señal en el relé. Tales esquemas son:

      Transferencia Directa de Disparo por Sub-alcance.

      Transferência Permisiva de Disparo por Sub-alcance (PUTT).

      Transferência Permisiva de Disparo por Sobre-alcance (POTT).

      Aceleración de Zona.

      Comparación Direccional por Desbloqueo (DCUB).

      Comparación Direccional por Bloqueo (DCB).

    La elección de uno de estos esquemas depende de los requisitos de la aplicación, del canalde comunicación disponible y del protocolo de comunicación utilizado en la subestación [7].

    Considerando que el esquema DCB presenta un mayor requisito en el tiempo transferenciade la señal de teleprotección, conforme definido en [1] y en [6], en este estudio se optó porutilizar el referido esquema en el desenvolvimiento de las pruebas. No obstante, esimportante destacar que el presente trabajo puede ser extendido a los demás esquemas deteleprotección basados en señalización. Las informaciones más relevantes del esquemaDCB son presentadas a seguir.

    2.1 Esquema de Comparación Direccional por Bloqueo (DCB)

    La lógica del esquema DCB es mostrada en la Figura 2, de la cual se observa que estautiliza dos unidades de medida en cada terminal de la LT, una directa de sobre-alcance

    (FZ2) y otra reversa de bloqueo (FB). Las unidades de medida FZ2 y FZB, comúnmenteutilizan las funciones de protección de distancia en la detección de fallas entre fases. Para

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    detección de fallas fase-tierra, ambas unidades emplean tanto las funciones de distancia,como las funciones de protección direccional de sobre-corriente. En la partida de latransmisión de la señal de bloqueo, pueden ser utilizadas las funciones de proteccióndireccional y no direccional. El sistema de telecomunicación del esquema DCB utiliza unainterface duplex   sin redundancia y aplica la técnica de modulación ON/OFF de la señal,siendo las propias LTs el medio de transmisión.

    Figura 2 – Esquema de Comparación Direccional por Bloqueo (DCB).

    La transmisión de la señal de bloqueo, desde el terminal remoto, es realizada solamentebajo la ocurrencia de cualquier tipo de falla externa vista por la unidad reversa. La recepción

    de esta señal en el terminal local, bloquea el disparo ya iniciado por la unidad de sobre-alcance. El comando de disparo de esta unidad posee un retardo de tiempo, asociado alperíodo de espera para recepción de la señal de bloqueo. Este tiempo, típicamente de 1 a 2ciclos, es llamado de tiempo de coordinación (T ). Si la señal de bloqueo no es recibidadentro del tiempo T , el comando de disparo de la unidad de sobre-alcance será liberado.

    3. IEC 61850 –90 –1  – COMUNICACIÓN ENTRE SUBESTACIONES

    La parte 90 –1 de la IEC 61850 [6] proporciona una visión amplia de los principales aspectosa ser considerados dentro de la aplicación de la norma IEC 61850 en la comunicación entresubestaciones. Esta aplicación considera la asignación de funciones, dentro del sistema deautomatización de una subestación (SAS), que necesitan de informaciones de otrasubestación o que pueden ser distribuidas entre subestaciones. Así, dentro del contexto dela parte 5 de la IEC 61850 [8], surgen dos nuevas interfaces, “IF2” e “IF11”, que permiten laasignación lógica de las funciones de protección y control entre subestaciones,respectivamente. Según la IEC 61850, existen diferentes tipos de mensajes utilizados porfunciones dentro de un SAS y entre subestaciones. Estos mensajes son clasificados en dosgrupos, denominados “clases de desempeño”. El primero es utilizado en aplicaciones decontrol y protección, cuyo parámetro de evaluación es el tiempo de transferencia delmensaje. El segundo es utilizado en aplicaciones de medición y calidad de la energía, dondeel parámetro de evaluación es el requisito de precisión. La IEC 61850 90 –1 [6] estableceque los requisitos para el tiempo de transferencia de un mensaje entre subestaciones deben

    ser los mismos que para dentro de un bay  y entre bays de una subestación.El intercambio de informaciones de alta prioridad entre subestaciones, en una arquitecturade comunicación basada en la norma IEC 61850, es realizado a través de la interface de

    RXE RX

    TX

    E

    Equipo deTeleprotección

    Equipo deTeleprotección

    Sistema deTelecomunicaciónRelé de

    ProtecciónRelé de

    Protección

    Señal de disparo Señal de disparo

    TPCL 

    TPCB 

    TPCL 

    TPCB 

    TCL  L NEA DE TRANSMISI N

    FZ2

    TXFB

    Zona de protección por Sobre-alcance (Zona2)

    Zona de protección por Sobre-alcance (Zona2)

    FB

    FZ2

    T

    0.0 0.0

    T

    TCL 

    Zona de bloqueo (Zona3)

    TPCB: Transformador de Potencial Capacitivo de la Barra de la Subestación TPCL: Transformador de Potencial Capacitivo de la LT TCL: Transformador de Corriente de la LT FZ2: Unidad de medida de sobre-alcance (o alcance de Zona 2)FB: Unidad de bloqueo (Zona 3 reversa)

    Zona de bloqueo (Zona3)

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    servicios de comunicación abstracta (ACSI  –  Abstract Communication Service Interface)entre entidades pares ( peer  –to – peer ). Esta interface permite una rápida y confiabledistribución de eventos entre una aplicación de un dispositivo y varias aplicaciones remotasen diferentes dispositivos (editor/suscriptor). La comunicación peer  –to – peer  provee serviciospara intercambio de mensajes GOOSE tipo multicast (para un grupo de dispositivos), y paraintercambio de valores muestreados (SV  – sampled values) tipo multicast o unicast (entredos entidades). Dentro del contexto de la parte 8-1 de la IEC 61850 [9], se consideran comomensajes GOOSE los mensajes “tipo 1 A”, de alta velocidad y prioridad, normalmenteasociados a los comandos de disparo, interbloqueo, interdisparo y discriminación lógicaentre funciones de protección. Los mensajes GOOSE contemplan informaciones quepermiten al dispositivo receptor tener el conocimiento de la ocurrencia de un nuevo evento,sabiendo cual fue y cuando éste ocurrió. Con estas informaciones, el IED tomará una acciónapropiada. El tiempo de transferencia de un mensaje GOOSE entre IEDs, que conforman unbay  de un SAS, no debe exceder ¼ de ciclo. Ya entre dispositivos de diferentes bays, estetiempo no puede exceder 10ms. Por otro lado, en [6], son definidos varios tiempos detransferencia máximos para transmisión de mensajes GOOSE entre subestaciones, siendocada uno asociado al desempeño de los diferentes esquemas de teleprotección definidos en

    [2].Dentro del enfoque de la IEC 61850 90 –1 [6], se proponen dos mecanismos decomunicación entre subestaciones. El primero, basado en la tecnología de túneles L2TP(layer 2 tunneling protocol ), y el segundo, que utiliza los dispositivos de teleprotección como“gateways”  de la red LAN de cada subestación. Conforme se observa en la Figura 3, elmétodo basado en túneles permite el acceso directo de las funciones lógicas (A2 y B2)asignadas en redes de estaciones remotas (A y B). En otras palabras, la red decomunicación de la subestación local, puede extenderse hasta una subestación remota.

    Figura 3 – Comunicación entre subestaciones vía túnel.Fuente: [6]

    En este caso, el túnel puede utilizar para la capa de enlace el protocolo CSMA/CD definidoen [5]. Esta tecnología debe cumplir con los requisitos de seguridad y confiabilidad de losesquemas de teleprotección conforme establecido en [2]. Su aplicación permite el empleo decomunicaciones basadas en la norma IEC 61850, permitiendo el tráfico tanto de mensajesGOOSE, como de paquetes de SV. Esta clase de tráfico debe utilizar el protocolo VLAN(Virtual Local Area Network ) sobre redes ethernet . De acuerdo con la IEEE Std. 802.1Q [10],este protocolo permite la inserción de un campo de 4 bytes dentro de la área útil de la tramaethernet , permitiendo a los dispositivos de la red, identificar la VLAN de la cual la tramapertenece. De esta forma, es posible crear grupos lógicos o redes virtuales entre IEDs, quese encuentran conectados físicamente en una misma red.El segundo mecanismo de comunicación entre subestaciones, basado en el uso de losequipos de teleprotección como gateways, establece el acceso indirecto de las funciones en

    estaciones remotas. Conforme se presenta en la Figura 4, el equipo de teleprotección delextremo receptor (Estación A) actúa como un “ proxy”  o espejo de la “Función B2”, asignada

    Función

    A1

    Función

    B1

    Función

    A2

    Función

    B2

    Estación A Estación B

    Túnel transparente

    (típicamente ancho de

    banda alta)

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    en el extremo transmisor (Estación B). En este caso, el enlace de telecomunicación entresubestaciones no utiliza la tecnología ethernet . Por lo tanto, el equipo de teleproteccióntransmisor debe filtrar y recodificar la información generada por la “Función B2”, para queposteriormente un mecanismo especial de comunicación (p.e., PLC  – Power Line Carrier )pueda ser utilizado en la transferencia de estas informaciones. En la “Estación A”, el equiporeceptor (Proxy   B2) recreará esta información a través de la publicación de mensajesGOOSE o SV, los cuales serán utilizadas por la “Función  A2” del dispositivo suscriptor.

    Figura 4 – Comunicación entre subestaciones via proxy g ateway.Fuente: [6]

    4. MODELADO E IMPLEMENTACIÓN EN EL RTDS

    4.1 Sistema de Potencia Modelado

    Para las pruebas del esquema de teleprotección DCB, se modeló dentro del software delRTDS (RSCAD) un sistema de potencia compuesto de tres LTs de longitud media,conectadas en serie y conteniendo un único circuito a 230 kV. Conforme se ilustra en laFigura 5, una de las tres líneas es considerada como principal y las otras como adyacentes.

    Figura 5 – Sistema de Potencia Modelado.

    4.2 Circuitos de Controle Modelados

    Para fines de control, operación y evaluación del sistema de potencia modelado, fueroncreados dentro del RSCAD, varios circuitos de control. Estos circuitos fueron modeladospara cumplir diferentes funcionalidades, citadas a continuación:

      Apertura y cierre de los disyuntores del sistema;

    LT principalLT adyacente LT adyacente

    Fuente

    Equivalente

    (fuerte)

    Fuente

    Equivalente

    (débil)

    Sf RfS R

    Subestación 1 Subestación 2 Subestación 3 Subestación 4

    Estación A Estación B

    Función

    A1

    Función

    B1

    Función

    A2

    Función

    B2

    Proxy

    B2

    Mecanismo de

    comunicación especial

    (típicamente ancho de

    banda baja)

    “Equipo de Teleprotección” 

    actuando como gateway  

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      Elección del tipo, localización, duración y ángulo de incidencia de las fallas;

      Modelado de los transformadores de corriente (TCs) y transformadores de potencialcapacitivos (TPCs), utilizados en los terminales de la LT principal;

      Estimación de la impedancia vista por los relés de la LT principal;

      Extracción de fasores de las señales de tensión y corriente utilizadas por los relés de

    la LT principal, para monitoreo gráfico en tiempo real;  Implementación de las interfaces externas, de señales secundarias de los TPCs y

    TCs, utilizados por los relés reales de la LT principal;

      Implementación de las interfaces convencional y por mensajes GOOSE, para elesquema de teleprotección;

      Representación del sistema de teleprotección del esquema DCB.

    4.3 Circuitos de Interface Digital

    Para la implementación de los circuitos de prueba del esquema DCB en el RTDS, se utilizóla estructura general de los esquemas de teleprotección, mostrada en la Figura 1. Así, con el

    objetivo de destacar las potencialidades del RTDS en la interoperabilidad con cualquierdispositivo de protección, se escogió la interface entre el relé de protección y el equipo deteleprotección en el empleo de dos tecnologías. La primera, utilizando contactos secos yentradas opto-aisladas vía cableado convencional, y la segunda, utilizando entradas ysalidas virtuales vía mensajes GOOSE.Conforme se ilustra en la Figura 6, en la implementación de la estructura general delesquema de teleprotección se utiliza el RTDS para representar el sistema de teleprotección.Esta representación es basada en la simulación del tiempo de operación de la teleprotección(T  A). De acuerdo a lo definido por la IEC 60834 en [2], el tiempo T  A corresponde al tiempotranscurrido entre el instante del cambio de estado en la entrada del equipo deteleprotección transmisor y el correspondiente cambio de estado en la salida del equipo deteleprotección receptor. Se considera también dentro de la implementación de esta

    estructura, el empleo de dos relés numéricos de protección de LTs, Relé 1 y Relé 2, pararepresentación de los equipos de protección, conforme se observa en la Figura 6.

    Figura 6 – Estructura general de teleprotección implementada a través del RTDS.

    4.3.1 Circuito de Prueba con Interface Convencional

    Para este circuito, las interfaces entre los relés de protección y el RTDS son implementadasa través de cableado convencional (enlaces), que interconectan los contactos secos y las

    entradas opto-aisladas de ambos dispositivos, como se ilustra en la Figura 7.

    Equipo de

    Protección

    o

    Función de

    Protección

    (a)

    Equipo de

    Teleprotección

    o

    Función de

    Teleprotección

    Equipo de

    Teleprotección

    o

    Función de

    Teleprotección

    (a)

    Equipo de

    Protección

    o

    Función de

    Protección

    (b)

    Sistema de

    Telecomunicación

    (b)

    Sistema de Telecomunicación

    Sistema de Teleprotección

    RTDS

    Tiempo de Operación da Teleprotección

    (TA)

    Relé 1 Relé 2

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    Figura 7 – Esquema de interface convencional.

    Las funcionalidades de cada enlace implementado, indicadas por los números 1 a 5 en laFigura 7, son descritas a continuación:

    1) Envío del comando de disparo (TRIP) del relé hacia el disyuntor virtual modelado en elRTDS.

    2) Transmisión del estado del disyuntor (BREAKER STATUS) del RTDS hacia el relé.

    3) Envío del comando de partida de la transmisión de la señal de bloqueo (START TX),del relé hacia el equipo de teleprotección representado en el RTDS.

    4) Envío del comando de detención de la transmisión de la señal de bloqueo (STOP TX),del relé hacia el equipo de teleprotección representado en el RTDS.

    5) Confirmación de la llegada de la señal de bloqueo (RX), del equipo de teleprotección,representado en el RTDS, hacia el relé.

    4.3.2 Circuito de Prueba con Interface vía Mensajes GOOSE

    Para este circuito, las interfaces entre los relés de protección y el RTDS son implementadasvía comunicación serial, utilizando mensajes GOOSE, conforme se ilustra en la Figura 8. De

    este modo, los mismos enlaces implementados con conexiones físicas, en el circuito deprueba convencional, son implementados a través de conexiones lógicas, configurándoselos respectivos mensajes GOOSE tanto en los relés como en el RTDS. El fabricante de cadadispositivo proporciona una herramienta o aplicativo para configuración de estos mensajes.Cabe destacar que el RTDS, a través de una placa de interface de comunicación (GTNET),establece una comunicación  peer  –to – peer   de alta velocidad con cualquier dispositivoexterno de protección que soporta aplicaciones basadas en la norma IEC 61850. La placaGTNET permite exportar el archivo de descripción de la capacidad del IED (ICD  –  IEDCapability Description) conteniendo un único conjunto de datos (DataSet )  con 32 nodoslógicos genéricos “GGIO”, los cuales contienen atributos tanto de calidad (quality ), como deestado de la señal (stval ). De la misma forma, se tienen 32 entradas binarias disponibles,para subscripción de mensajes GOOSE compartidos por IEDs externos.

    EquipoTerminal de

    Telecomunicación

    EquipoTerminal de

    Telecomunicación

    52-222  52-231 

    STOP TX

    START TX

    TRIP

    RX

    BREAKERSTATUS

    STOP TX

    START TX

    RX

    BREAKERSTATUS

    TRIP

    LT principal

    Equipode

    Teleprotección

    Equipode

    Teleprotección

    Subestación 2(Terminal “S”) 

    Subestación 3(Terminal “R”) 

    Relé 2Relé 1

    enlaces físicos 

    enlaces físicos  enlaces físicos 

    enlaces físicos

    disyuntor disyuntor

    Sistema de Teleprotección

    2

    3

    4

    5

    1

    2

    3

    4

    5

    1

    RTDS

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    9

    Figura 8 – Esquema de interface vía mensajes GOOSE.

    En la creación de los archivos de descripción de la configuración de los IEDs (CID  – Configured   IED Description) para los relés, se utilizó el propio aplicativo  AcSELerator Architect , siendo apenas necesario importar dentro del mismo el archivo ICD proporcionadopor el RTDS. Ya en la creación del archivo CID para el RTDS es necesario utilizar su propioaplicativo SCD –Editor , requiriéndose apenas importar dentro del mismo el archivo CID decada relé. 

    5. REPRESENTACIÓN DEL SISTEMA DE TELEPROTECCIÓN EN EL RTDS

    Para caracterizar el sistema de teleprotección del esquema DCB, fueron modelados, dentrodel RSCAD, dos tipos de circuitos de control que permiten representar el tiempo consumidoen la transmisión de la señal de bloqueo (o tiempo de operación de la teleprotección T  A).Uno de estos circuitos es utilizado en las pruebas con interface convencional y otro en laspruebas con interface vía mensajes GOOSE.

    5.1 Circuito de Teleprotección para Interface Convencional

    En este caso, dos circuitos de control fueron modelados en el RTDS para representar latransmisión de la señal de bloqueo en ambos extremos de la LT principal. En la Figura 9 seilustra apenas el circuito que representa la transmisión del terminal “S”. Se observa en dichafigura que la representación del tiempo de operación de la teleprotección T  A es realizada através de dos periodos, T  A1 y T  A2 . El primer periodo T  A1, compensa el tiempo de debounce del contacto de salida del relé transmisor, asumiendo un valor típico de 3ms. Por otro lado,el segundo periodo T  A2  considera el tiempo resultante de la ecuación (1).

    2 A ST pu puT T T input T output    

    donde:

    T ST : tiempo del sistema de telecomunicación.

    EquipoTerminal de

    Telecomunicación

    EquipoTerminal de

    Telecomunicación

    52-222  52-231 

    STOP TX /START TX /

    RX /BREAKERSTATUS / 

    TRIP 

    Equipode

    Teleprotección

    Equipode

    Teleprotección

    Relé 1

    RTDS

    Relé 2

    Subestación 2(Terminal “S”) 

    Subestación 3(Terminal “R”) 

    Sistema de Teleprotección

    LT Principaldisyuntor disyuntor

    STOP TX /START TX /

    RX /BREAKERSTATUS / 

    TRIP 

    enlaceslógicos 

    enlaceslógicos 

    (1)

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    T  puinput : tiempo de operación de la entrada binaria del equipo de teleprotección del terminaltransmisor “S”.T  puoutput : tiempo de operación del contacto de salida del equipo de teleprotección delterminal receptor “R”.

    Figura 9 – Circuito que representa la transmisión de la señal de bloqueo con interface convencional.

    Siguiendo los requisitos expuestos en [2], se adopta un valor máximo de T  A  igual a 24mspara las pruebas del esquema DCB. De este modo, considerando el primer periodo de T  A1 igual a 3ms, se define el segundo periodo T  A2   igual a 21ms. El valor de T  A2  es calculadoconsiderando los valores de T  puinput   igual a 2ms y T  puoutput   igual a 4ms, similares a losatrasos presentados por las entradas y salidas binarias de los relés. Los 15ms restantes deT  A2   son considerados como el tiempo de atraso máximo de la señal de bloqueo en elsistema de telecomunicación. Vale resaltar que las entradas y salidas binarias del RTDS

    presentan un retardo insignificante en la operación, del orden de micro-segundos. Estehecho justifica la compensación de los tiempos T  puinput   y T  puoutput  dentro de la lógica decontrol implementada.

    5.2 Circuito de Teleprotección para Interface vía Mensajes GOOSE

    De modo similar al circuito de prueba con interface convencional, fueron también modeladosen el RTDS, en el caso del circuito de prueba con interface GOOSE, dos circuitos de controlpara representar la transmisión de la señal de bloqueo en ambos extremos de la LTprincipal. En la Figura 10 se ilustra el circuito que representa la transmisión del terminal “S”. 

    Figura 10 – Circuito que representa la transmisión de la señal de bloqueo con interface GOOSE.

    TRANSMISIÓN DEL TERMINAL "S" TA2

    Switch para interrumpir 

    canal de telecomunicaciónS-R

    FLIP

    FLOP

    S

    R

    Q

    Q

    p/u & d/o

    Timer 

    tpu = 0.003 sec

    tdo = 0 sec

    reset1

    STOPTXS2 A

    B

    Ctrl

    Ctrl = 0

     

    0

    TXSE2

    DISCOMM

    TX2teste

    p/u & d/o

    Timer 

    tpu = 0.021 sec

    tdo = 0 sec

    0.0005

    reset1

    RXSE3

    DISCOMM

    DISABLECOM

    1

    0

    TA1

    p/u & d/o

    Timer 

    tpu = 0.021 sec

    tdo = 0 sec

    RXSE3STOPTXS2 A

    B

    Ctrl

    Ctrl = 0

     

    TXSE2

    0

    DISCOMM

    TsTTRANSMISIÓN DEL TERMINAL "S"

    Switch para interrumpir 

    canal de telecomunicación

    DISCOMM

    DISABLECOM1

    0

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    La Figura 10 muestra que la representación del tiempo de operación de la teleprotección T  A es realizada a través de la temporización T ST   igual a 21ms, que representa el tiempoconsumido en el sistema de telecomunicación. Se considera adicionalmente un tiempo de3ms que representa el periodo consumido en la decodificación y re-codificación del mensajeGOOSE, recibida y enviada por el RTDS, respectivamente. La suma total de estos tiemposresulta en T  A igual a 24ms, según se define en [2].

    6. COMPARACIÓN DE RESULTADOS ENTRE EL ESQUEMA CON INTERFACECONVENCIONAL Y EL ESQUEMA CON INTERFACE VÍA MENSAJES GOOSE

    Considerando la importancia del tiempo en el desempeño de los sistemas de teleprotección,la comparación entre resultados de los esquemas de interface convencional y GOOSE, esbasada en el análisis del tiempo total de transferencia de la señal de teleprotección, o señalde bloqueo entre relés. En este análisis comparativo se emplea únicamente el escenario deprueba con falla en zona reversa (en -10% de la LT principal), para los casos de fallamonofásica y entre fases.

    Conociéndose que una red LAN presenta un inherente comportamiento probabilístico, encada caso de prueba utilizando interface GOOSE, fueron ejecutadas veinte simulacionespara recolectar los tiempos de transferencia empleándose las mismas condiciones deprueba del esquema de teleprotección convencional. En la Tabla 1, se presentan lostiempos de transferencia medidos a partir de los registros secuenciales de eventos de losrelés, para el caso de fallas monofásicas. Ya en el caso de fallas bifásicas, los veinteregistros del tiempo de transferencia resultaron en un valor de 28ms.En la Tabla 1, se puede observar que existe un comportamiento aleatorio de los tiempos detransferencia. Una posible justificación para esto está en la estructura de pruebaimplementada. Conforme ilustra la Figura 11, los dos relés y la única placa GTNET delRTDS están conectados a un mismo switch. Imaginando que ambos relés sincronizadosperciben la falla en el mismo instante y simultáneamente envían el mensaje de bloqueo a la

    GTNET, puede ocurrir una colisión. Cuando dos entradas acceden una misma salida, elswitch debe memorizar los datos de una de ellas, transmitiendo los datos de la otra entradapara el destino común. Al término del envío de la trama ethernet  (ethernet  frame) generadopor uno de los relés, el switch inicia la transferencia de los datos almacenados que fuerongenerados por el otro relé. Vale resaltar que el desempeño de un switch es directamenteproporcional a su tasa de conmutación, la cual debe ser mayor que la tasa de transferenciade datos. Cuanto mayor sea esta diferencia, menor será el tiempo de bloqueo durante laocurrencia de colisiones.

    Tabla 1 –Tiempos de transferencia medidos con interface GOOSE – Falla Fase-Tierra.

    Simulación

    Tiempo de transferencia

    de la señal de bloqueo(ms) Simulación

    Tiempo de transferencia

    de la señal de bloqueo(ms)1 29 11 29

    2 28 12 28

    3 28 13 29

    4 28 14 29

    5 29 15 28

    6 28 16 30

    7 29 17 29

    8 28 18 30

    9 28 19 30

    10 28 20 29

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    El acceso simultáneo de los relés a la placa GTNET del RTDS es una situación inevitablepara este caso de prueba, pues la función no direccional “50G3” (sobre-corriente residual dezona 3), de ambos relés, independiente de la localización de la falla, siempre habilitará latransmisión simultánea de las señales de bloqueo. En el caso del esquema de prueba coninterface GOOSE, el acceso simultáneo de los relés a los canales de telecomunicaciónrepresentados en el RTDS, es realizado únicamente por la placa GTNET. Dentro de estamisma línea de razonamiento, teniéndose en el RTDS una única placa GTNET recibiendolos mensajes GOOSE de dos dispositivos externos, más de un mensaje debe ser procesadoconcomitantemente. Sin embargo, solamente un mensaje es procesado a cada vez.Visto que en el esquema convencional el tiempo de transferencia entre dispositivos nopresenta variaciones, los registros de una única prueba fueron utilizados para calcular eltiempo de transferencia de la señal de bloqueo entre relés, conforme se presentan en laTabla 2. Este cálculo resulta de la sustracción del tiempo del registro OUT102, en el relétransmisor (Terminal “S”), del tiempo del registro IN102, en el relé receptor (Terminal “R”). Así, se obtiene como resultado el tiempo de transferencia de 34ms de la señal de bloqueoen el esquema convencional. Dentro del tiempo T  A  de 24ms, utilizado en el modelado delesquema convencional, 9ms corresponden al tiempo consumido en las entradas y salidas

    binarias de los equipos de teleprotección (T  A1+T  puinput +T  puoutput ) y 15ms son referidos altiempo máximo requerido por el sistema de telecomunicación (T ST ). De este modo, alconsiderarse el tiempo de transferencia de 34ms y sustrayéndose los 15ms del sistema detelecomunicación, se concluye que el tiempo consumido en las interfaces convencionales,entre el relé y el equipo de teleprotección de ambos extremos de la LT, es de 19ms. Enotras palabras, se tienen 9,5ms consumidos en cada extremo del sistema de teleprotección.

    Figura 11 – Estructura de prueba implementada (Hardware  – in  – the loop ).

    TCs TPCs TCs TPCs

    TCs TPCs TCs TPCsAmplificador deSeñales Analógicas

    Relé 1(Subestación 2)

    Relé 2(Subestación 3)

    Señales Analógicas

    Amplificador deSeñales Analógicas

    RTDS

    Interface con el usuario

    Señales Analógicas

    Sincronizador detiempo

    Ethernet Ethernet

    Ethernet

    IRIG-B

    IRIG-B

    .......

    Señales Digitales

    Señales Digitales

    .......

    .......

    Señales Digitales

    Señales Digitales

    .......

    MMeennssaa j jeess GGOOOOSSEE 

    MMeennssaa j jeess GGOOOOSSEE MMeennssaa j jeess GGOOOOSSEE 

    Hacia la placa GTWIFHacia la placa GTNET

    Switch

    GPS

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    Por otro lado, al considerar el valor mínimo de 28ms de la Tabla 1, y sustrayéndose los21ms referentes al sistema de telecomunicación (T ST ) del esquema GOOSE, se concluyeque 7ms corresponden al tiempo consumido en las interfaces entre el relé y el equipo deteleprotección de ambos extremos de la LT, es decir, 3,5ms para cada extremo. Por lo tanto,este tiempo es considerado menor que ¼ de ciclo (o 4,166ms), establecido por la norma IEC61850 como el tiempo máximo para los mensajes de alta prioridad tipo 1A. Ya al considerarel valor máximo de 30ms de la Tabla 1, y aplicando el mismo razonamiento, se tiene que9ms corresponden al tiempo consumido en las interfaces entre el relé y el equipo deteleprotección de ambos extremos de la LT, es decir, 4.5ms para cada extremo. En estecaso, el tiempo de transferencia obtenido no cumple los requisitos expuestos por la normaIEC 61850.

    Tabla 2 – Registros secuenciales de eventos (Falla Fase –Tierra) – Interface convencional.

    Registro secuencial de eventos del “Relé 1” del Terminal “S” de la LT Principal

    Registro secuencial de eventos del “Relé 2”del Terminal “R” de la LT Principal

    En el caso de fallas entre fases, los valores medidos no revelan un comportamiento aleatorioy son considerados iguales para las veinte simulaciones ejecutadas (28ms). Por lo tanto, seconsidera que la estructura de prueba implementada no influye en la operación del esquema

    DCB. Este comportamiento se justifica por la declaración unidireccional de la señal debloqueo hecha únicamente por el relé que ve la falla en zona reversa. En otras palabras,sólo el relé transmisor percibe la falla en zona reversa y trata acceder la placa GTNET paraenvío de la señal de bloqueo al relé receptor, el cual vio la falla en zona de sobre-alcance.De este modo, se descartan posibles colisiones en el intercambio de informaciones entredispositivos durante la perturbación. Cabe resaltar que, para fallas entre fases en la zonareversa, la función 50G3 no es sensibilizada y, por lo tanto, no existe envío simultáneo de laseñal de bloqueo hecha por ambos relés, independientemente del sentido de la falla.El tiempo de transferencia de la señal de bloqueo obtenido del esquema convencional, parael caso de falla entre fases, resultó igualmente en 34ms. Al comparar este valor con eltiempo de transferencia de 28ms obtenido en el esquema GOOSE, se puede concluir que,para este último, existe una ganancia de tiempo de 6ms en la transmisión de la señal de

    bloqueo entre relés. Además de esta ganancia, se tiene también una ventaja de 6ms en eltiempo de operación de la teleprotección T  A, correspondiente al tiempo consumido por lasentradas y salidas binarias de los equipos de teleprotección para el caso del esquemaconvencional. Se concluye finalmente que, el tiempo de transferencia total de 34ms,obtenido para el esquema convencional, puede ser reducido para aproximadamente 22msen la implementación del mismo esquema vía mensajes GOOSE, considerándose unescenario libre de colisiones.

    7. CONCLUSIONES

    En este artículo fueron propuestos dos circuitos de prueba para esquemas de teleprotección

    DCB utilizando el RTDS. El primero, basado en la implementación de las interfaces entre losrelés y el RTDS a través de cableado convencional, usando las típicas entradas y salidas

    Tiempo de coordinación

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    binarias de ambos dispositivos. El segundo, basado en la implementación de las mismasinterfaces convencionales a través de mensajes GOOSE, utilizando las entradas y salidasvirtuales de comunicación de los dispositivos. La evaluación de ambos circuitos en tiemporeal mostró que, existe una mejora de 12ms en el esquema de teleprotección DCB utilizandomensajes GOOSE, para un escenario de comunicación libre de colisiones. Con este menortiempo de transferencia, es posible disminuir el tiempo de coordinación del esquema DCB yconsecuentemente disminuir el tiempo de actuación de las funciones de sobre-alcance decada relé. Se concluye también que, para el esquema DCB con interface convencional, eltiempo consumido en las interfaces entre el relé de protección y el equipo de teleprotección,de ambos extremos de la LT, representa más de 50% del tiempo de transferencia total de laseñal de bloqueo.De la implementación física de los circuitos de prueba, se constató la sustitución total deveinte cables de cobre utilizados en las interfaces convencionales entre los relés y el RTDS,por tres únicos cables de red utilizados en las interfaces con mensajes GOOSE. Este hechoresulta en una instalación más compacta, con menos puntos de fallas y de fácilmantenimiento y operación. Por lo tanto, una significativa reducción de costos puedeobtenerse con la implementación práctica de los esquemas de teleprotección basados en la

    aplicación de la norma IEC 61850.

    8. AGRADECIMIENTOS

    Los autores desean agradecer a las Instituciones Brasileñas: CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior ), FAPEMIG (Fundação de Amparo àPesquisa do Estado de Minas Gerais), CNPq (Conselho Nacional de DesenvolvimentoCientífico e Tecnológico), INERGE (Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em EnergiaElétrica) y UNIFEI, por el soporte financiero concedido a este trabajo de investigación.

    REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

    [1] Cigré SC34 WG 34-35.11. (2000/12). “Protection Using Telecommunications”, TB 13. [2] International Electrotecnical Commission  –  IEC. (1999). “Teleprotection  Equipment of

    Power Systems – Performance and Testing”, IEC Standard 60834-1.[3] Institute of Electrical and Electronics Engineers  –  IEEE. (2012). “Standard for Electric

    Power Systems Communications  –  Distributed Network Protocol (DNP3)”, IEEEStd.1815.

    [4] International Electrotecnical Commission  –  IEC. (1990). Part 5: “Telecontrol equipmentand systems - Transmission protocols”, IEC Standard 60870-5.

    [5] Institute of Electrical and Electronics Engineers  –  IEEE. (2005/12). Part 3: “CarrierSense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) - Access method and

    Physical Layer Specifications”, IEEE Std.802.3. [6] International Electrotecnical Commission – IEC. (2010/03). Part 90-1: “Use of IEC 61850

    for the Communication Between Substation”, IEC Standard 61850-90-1.[7] Apostolov A.P. (2008/05). “Implementation of Accelerated Transmission Line Protection

    Schemes in Substations with IEC 61850”, Transmission and Distribution Conference andExposition, 2008 IEEE/PES, Bogotá – Colombia.

    [8] International Electrotecnical Commission  –  IEC. (2003/07). Part 5: “ComunicationRequirements for Functions and Device Models”, IEC Standard 61850-5.

    [9] International Electrotecnical Commission  –  IEC (2004/05). Part 8-1: “SpecificCommunication Service Mapping (SCSM) Mappings to MMS (ISO 9506-1 and ISO9506-2) and to ISO/IEC 8802-3”, IEC Standard 61850-8-1.

    [10] Institute of Electrical and Electronics Engineers  – IEEE. (2003/05). “Standards for Localand metropolitan area networks: Virtual Bridged Local Area Networks”, IEEE Standard802.1Q.

    http://www.capes.gov.br/http://www.capes.gov.br/http://www.capes.gov.br/http://www.capes.gov.br/http://www.capes.gov.br/http://www.capes.gov.br/

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    HOJA DE VIDA DE LOS AUTORES

    Carlos Alberto Villegas Guerrero es ingeniero eléctrico graduado en el 2009 porla Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL) en la Ciudad de Guayaquil -Ecuador. Trabajó como técnico en las áreas de Construcción y Mantenimiento de

    Subestaciones Eléctricas del Sistema Nacional de Transmisión (SNT) del Ecuador,en el período de 2005 a 2009. Recibió los títulos de M.Sc. en Ingeniería Eléctrica yEspecialista en Protección de Sistemas Eléctricos por la Universidade Federal deItajubá  (UNIFEI), Itajubá (MG) - Brasil, en 2011 y 2012, respectivamente. Actualmente es miembro del Grupo de Estudios de la Calidad de la Energía

    Eléctrica (GQEE) y alumno de Doctorado en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica de la UNIFEI. Entrelos años 2012 y 2013 participó como investigador académico en el Convenio UNIFEI – ALSTOM Brasilpara el desarrollo de Estudios de Máquinas Síncronas Aplicando Simulación Digital en Tiempo Real. Actualmente participa como investigador en el proyecto P&D-511 UNIFEI-CEMIG paraDesenvolvimiento de un Control Optimizado de las Tensiones en Redes Primarias de Distribución dela CEMIG. Desde el año 2011 hasta la actualidad ha participado como profesor colaborador externoen el Curso de Especialización en Protección de Sistemas Eléctricos (CEPSE) de la UNIFEI. Actualmente posee tres publicaciones académicas en el área de Estudios Aplicando Simulación

    Digital en Tiempo Real. Tiene especial interés en las áreas de Protección y Control de SistemasEléctricos, Simulación Digital en Tiempo Real, Transitorios Electromagnéticos, Integración de Fuentesde Energías Renovables en los Sistemas Eléctricos y Procesamiento Digital de Señales Aplicado enSistemas de Potencia.Teléfonos para contacto: (+55 35) 36291789.e-mails: [email protected] , [email protected] Itajubá – Minas Gerais – Brasil

    Paulo Marcio da Silveira es ingeniero eléctrico y master en ciencias (Msc.) por laEscola Federal de Itajubá  (EFEI), Itajubá (MG) - Brasil, en 1984 y 1998,respectivamente. Obtuvo su doctorado en ingeniería eléctrica (D.Sc.) por laUniversidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis (SC)  –  Brasil, en

    2001. Desde febrero del 2007 a Enero del 2008 fue investigador visitante en elCenter for Advanced Power System  (CAPS) de la Florida State University,Tallahassee, FL-USA, donde el realizó sus estudios de Pos-Doctorado. Hapublicado cerca de 100 artículos académicos en varios congresos nacionales e

    internacionales, 13 artículos académicos publicados en periódicos y ha participado en la publicaciónde varios capítulos de libros en el área de Procesamiento de Señales y Calidad de la EnergíaEléctrica. Posee una patente y ha orientado varias tesis de graduación, maestría y doctorado. Desdeel año 2001 hasta la actualidad ha participado en varios proyectos de investigación, entre los cualesse destacan: 1) P&D ANEEL: Estudio de Desempeño de Nuevas Tecnologías de Protección  – RelésNuméricos y Transductores Opto-magnéticos (2001-2002), 2) P&D ANEEL: Análisis de Propagaciónde Sags de Tensión en Redes de Transmisión y Distribución (2002-2004), 3) Sistema de Supervisiónde Defectos en Líneas de Transmisión Utilizando Técnicas de Telecomunicación y Procesamiento deSeñales (2003-2006), 4) P&D FAPEMIG: Estudios en Calidad de la Energía Eléctrica y Protección de

    Sistemas Eléctricos utilizando Técnicas Numéricas y Simulaciones en Tiempo Real (2009-actual), 5)Modelado, Aplicaciones y Desenvolvimiento de Algoritmos Basados en Simulación Digital en TiempoReal (2011-actual), 6) P&D-511 CEMIG: Control Optimizado de las Tensiones en Redes Primarias deDistribución de la CEMIG (2012-actual) y 7) Desafíos Relacionados a la Integración de GeneraciónDistribuida y Renovable y la Utilización de Procesamiento Digital de Señales en el Nuevo Contexto delas Smart Grids (2012-actual). Actualmente es Profesor Asociado de la Universidade Federal deItajubá (UNIFEI). Sus áreas de interés son Protección de Sistemas Eléctricos, Calidad de la EnergíaEléctrica y Procesamiento de Señales aplicados a los Sistemas Eléctricos.Teléfonos para contacto: (+55 35) 36291789.e-mail: [email protected]  Itajubá – Minas Gerais – Brasil

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    José Maria de Carvalho Filho  posee maestría y doctorado en ciencias por laUniversidade Federal de Itajubá  (UNIFEI), Itajubá (MG) - Brasil, en 1996 y 2000,respectivamente. Actualmente es Profesor Asociado, Coordinador del Curso dePos-graduación y Coordinador del Grupo de Estudios de la Calidad de la EnergíaEléctrica (GQEE) de la UNIFEI. Es investigador e instructor de la Fundação dePesquisa e Assessoramento à Indústria de Itajubá (FUPAI). Ha publicado cerca de

    59 artículos académicos en varios congresos nacionales e internacionales e 7artículos académicos publicados en periódicos. Ha orientado varias tesis degraduación, maestría y doctorado. Desde el año 2001 hasta la actualidad ha

    participado en varios proyectos de investigación, entre los cuales se destacan: 1) Desenvolvimientode una Metodología para Caracterización de la Sensibilidad de Cargas/Procesos Industriales Frente aSags  de Tensión (2001-2003), 2) Análisis de la Propagación de Sags  de Tensión en SistemasEléctricos (2002-2004), 3) Desenvolvimiento de Nuevos Criterios para Análisis del Desempeño deLíneas de Transmisión Basado en las Perdidas de Carga por   Sags  de Tensión (2006-2008), 4)Proposición de Padrones de Referencia para Indicadores de Variaciones de Tensión de CortaDuración en Sistemas de Distribución (2010-actual) y 5) P&D-511 CEMIG: Control Optimizado de lasTensiones en Redes Primarias de Distribución de la CEMIG (2012-actual). Sus áreas de interés sonProtección de Sistemas Eléctricos de Distribución e Industriales, Variaciones de Tensión de CortaDuración y Sags de Tensión en Sistemas Eléctricos y Calidad de la Energía Eléctrica.

    Teléfonos para contacto: (+55 35) 36291789.e-mail: [email protected]  Itajubá – Minas Gerais – Brasil

    Julio Alberto Villegas Prado es ingeniero eléctrico graduado en el año de 1983por la Universidad Técnica de Manabí (UTM), en la Ciudad de Portoviejo - Ecuador.Posee Curso de Especialización de “Ingeniería en Mantenimiento deSubestaciones y Líneas  –  CEMANSE” por la Escola Federal de Itajubá  (EFEI),Itajubá (MG) – Brasil, en el año de 1988. Fue catedrático de la Universidad TécnicaEstatal de Quevedo, extensión Vargas Torres, en el periodo de 1978 a 1979. Entrelos años 1976 a 1996 se desempeñó como Ingeniero de Mantenimiento y

    Operación, Fiscalizador y Supervisor de Obras de Subestaciones Eléctricas yLíneas de Transmisión, de la Unidad de Transmisión Zona Occidental (UTZO), de la Dirección deOperación del Sistema Nacional Interconectado (DOSNI-SNI) del Instituto Ecuatoriano deElectrificación (INECEL). En el periodo de 1997 a 2009, en régimen de libre ejercicio profesional,ejecutó varias obras importantes de instalaciones eléctricas de alta, media y baja tensión para elConsorcio Norberto Odebrech, INECEL, los Gobiernos Municipales de la Ciudad de Quevedo yBuena Fé, Empresa Eléctrica Península de Santa Elena (EMEPE) y TRANSELECTRIC S.A. Actualmente se desempeña como Profesional Técnico IV del Área de Construcciones deSubestaciones, Zona Sur – CELEC E.P. – TRANSELECTRIC. Tiene especial interés en las áreas deTécnicas de Alta Tensión, Mantenimiento, Operación y Construcción de Subestaciones y Protecciónde Sistemas Eléctricos.Teléfonos para contacto: (+593 4) 5112913, (+593 9) 87665425 .e-mails: [email protected], [email protected] 

    Guayaquil – Guayas – Ecuador