SCL em IEC 61850

Criada por Daniel Savio, Modificado em Qua, 3 Set na (o) 9:17 AM por Matheus Barbosa Santos


O que é SCL


A Linguagem de Descrição de Subestação (SCL ou Substation Configuration Language) é uma linguagem que possui a capacidade de descrever a modelagem de objetos, incorporando conceitos de herança e referências abstratas (polimorfismo). Esta linguagem é baseada nas linguagens XML e UML.


Neste guia, iremos apresentar as principais características da formação dos objetos e como são declarados.


O arquivo SCL pode possuir diversas extensões como por exemplo: .cid, .icd e .scl. Este  é responsável pela configuração da saída do IED e contém objetos e seus atributos apropriadamente organizados na hierarquia. As principais configurações são herdadas de "<IED desc='SDp'>" onde temos as declarações iniciais de Logical Devices e Nodes, ou "<DataTypeTemplates>" que atua como dicionário e é referenciada pelas declarações.


LD (Logical Device)


É responsável pela Declaração e Inicialização dos Dispositivos Lógicos representados na comunicação.


<AccessPoint name="SDp_IntAP">
  <Server>
    <Authentication/>
      <LDevice desc="BM_" inst="BM_">
        <LN0 lnType="LLN0_0" lnClass="LLN0" inst="">
          <DataSet name="dsGS">
            <FCDA ldInst="BM_" lnClass="ZBSH" lnInst="1" doName="React" daName="mag" fc="MX"/>
            <FCDA ldInst="BM_" lnClass="ZBSH" lnInst="1" doName="LosFact" daName="mag" fc="MX"/>


LN (Logical Node)


É a separação de grupos de objetos por tipos de funções no monitoramento, é inicialmente declarado dentro do "LDevice" da seguinte forma:


<LN lnClass="LPHD" inst="1" lnType="LPHD_MO">
    <DataSet name="dsST">
        <FCDA ldInst="MO_" lnClass="LPHD" lnInst="1" doName="EEPROMMemErr" fc="ST"/>
    </DataSet>


O atributo lnType é fundamental na criação do LN pois o seu valor é buscado e relacionado com a seção "DataTypeTemplates".


Inicialização de Dados


Dentro da declaração do LN, iniciamos os grupos de DataSets separados por FC (Functional Constrain). o atributo "fc" indica ao equipamento o propósito do ponto no protocolo.


<DOI name="TapChgL">
  <DAI name="ctlModel">
    <Val>
    direct-with-normal-security
    </Val>
  </DAI>
  <SDI name="Oper">
    <DAI name="Check">
      <Val>synchrocheck</Val>
    </DAI>
  </SDI>


DOI = Consiste no Data Object escolhido (Data Set)

DAI = É o data attribute escolhido para inicializar com algum valor

SDI = É utilizado caso deseja-se escolher um atributo dentro de outro atributo.


DataTypeTemplates


Para referência da inicialização, criamos o seu "dicionário", onde são descritas as instâncias utilizadas, como por exemplo:


<LNodeType id="LPHD_MO" lnClass="LPHD">
  <DO name="Err" type="SPS_0" />
  <DO name="EEPROMMemErr" type="SPS_0" />
  <DO name="H2OOvErr" type="SPS_0" />
  <DO name="ErrRTDOil1" type="SPS_0" />
  <DO name="ErrRTDOil2" type="SPS_0" />
  <DO name="ErrRTDTmp1" type="SPS_0" />
  <DO name="ErrRTDTmp2" type="SPS_0" />
</LNodeType>


O atributo id pode ser qualquer string, por convenção, a Treetech utiliza o nome da lnClass e o nome do IED/LDevice.


Falaremos sobre os "DO"s mencionados a cima no capítulo seguinte


Tabela de consulta das Classes de LN mais usadas pela Treetech


lnClass
Descrição
LPHD    

Relacionados ao próprio IED, ex.: Autodiagnósticos

SIML    

Relacionados ao isolante líquido (Óleo)

ATCC    

Informações relacionadas ao relé 90

MXXN    

Grandezas não relacionadas a fase

CCGR    

Controle do Grupo de Resfriamento

ZBSH    

Grandezas relacionadas a Bucha

SPTR    

Supervisão geral

YPTR    

Supervisão do Trafo


Tabela de consulta dos Funcional Constrains mais usados pela Treetech


FCDescrição
MX
Valor não binário que pode ser medido
STValores de status binários 
COPonto de comando 
SPParâmetro (SetPoint)
DCDescription 
CFConfiguration


Data Object Type (DOType)


O ID pode ser qualquer string, por convenção, a Treetech utiliza o nome do CDC e um nº

SPS_X - Single Point Status - Booleano

MV_X - Measured Value - Analógico, seja inteiro ou flutuante

ASG_X - Analogue Setting


Data Atribute (DA)


Filhos do objeto (DOType)

Elementos: Attribute name, bType, FC, TrgOp, Value


> É importante verificar se um elemento de DA é mandatório na norma (M)


bType Enum - consulta a declaração do Enum de mesmo nome, onde teriam opções de valores organizadas numericamente


Attribute names:


Mag é sempre para valor Analógico

Attribute name mag - Magnetude da grandeza medida, pode ter uma margem para mudanças maiores que é definida pelo "name='db'" (DeadBand)

Attribute name instMag - Magnitude instantânea (valor instantâneo medido)

Attribute name setMag - Quando se trata de um parâmetro para o valor analógico


stVal - Indicação de valor booleano

setVal - Parâmetro de valor booleano


DAType (Template pro DA)


É definido após a declaração dos DAs, possuindo o mesmo "id=" já definido no DA


Quando o Data Atribute é um struct, precisamos declarar o DAType após os DOType


Atributos da struct como "name='i' bType='INT32'" são definidos dentro do Filho BDA


Conclusão


A norma IEC 61850, por meio da Linguagem de Descrição de Subestação (SCL), proporciona um framework robusto e padronizado para a modelagem e configuração de sistemas de automação de subestações. Com o uso de XML e UML, a SCL facilita a criação, declaração e organização hierárquica de dispositivos lógicos (LDs), nós lógicos (LNs) e seus respectivos conjuntos de dados (DataSets). Nossos IEDs "SDG" e "SD+", destacam-se ao oferecer a conversão dos protocolos Modbus e DNP3 para IEC 61850, promovendo uma integração eficiente e transparente. Esses dispositivos, integrados na infraestrutura de SCL, asseguram uma comunicação aprimorada e interoperabilidade elevada, impulsionando a eficiência e confiabilidade das subestações modernas. Este guia abordou as principais características e estruturas da SCL, demonstrando como soluções como as da Treetech são essenciais para a padronização e otimização dos processos de automação e monitoramento.



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