Comparativo entre as normas IEC 60870-5 (101 103) e IEC 61850

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FACULDADE UNYLEYA
Curso de Pós-Graduação
Engenharia Elétrica e de Sistemas de Energia
Victor Cifuente
Disciplina: 
Norma IEC 61850 – Comunicação de Dispositivos em Subestação de Energia.
Prof. Rodrigo Paduan Mendonça
							2021	
COMPARATIVO ENTRE AS NORMAS 
IEC 60870-5 (101/ 103) E IEC 61850
1 INTRODUÇÃO
Diversas tecnologias funcionam em conjunto nas subestações das concessionárias de energia elétrica. Com o crescimento de demanda, houve a necessidade facilitar a comunicação entre os dispositivos e tornar as tecnologias cada vez mais precisas, ágeis e confiáveis. As normas IEC 60870-5 (padrões IEC 101 e IEC 103) e IEC 61850 representam tecnologias de forma atípica, conferindo vantagens e benefícios devido a assertividade. 
Os ganhos na automação das subestações foram sentidos quando introduzidos os conceitos de TCP/IP oriundos das redes de computadores. O transporte de dados entre os dispositivos é realizado de modo confiável, assim como na internet há mais de duas décadas. A norma IEC 61850 tem conceitos da engenharia de software com o desenvolvimento na camada de aplicação do modelo OSI (singla em inglês de “Open System Interconnection” ou em português “Interconexão de Sistemas Abertos”). 
2 SOBRE AS NORMAS
2.1 IEC 61850
A norma IEC 61850 tornou-se um padrão de comunicação entre dispositivos distintos garantindo assim a interoperabilidade entre eles. Consentindo o uso e a troca incondicional de dados a fim de que sejam realizadas suas funcionalidades dedicadas. Esses dispositivos são normalmente chamados de IEDs (Intelligent Electronic Devices) que possuem inteligência para alguma tomada de ação e permitem que os dados sejam equacionados, digitalmente ajustados e enviados para diversas equipamentos da rede. Permite que uma subestação garanta suas condições de eficiência e além de diversas funções de proteções que são eficazes para o correto funcionamento. Um dos IEDs mais conhecidos são os relés de proteção, que no setor elétrico tem a função de analisar níveis de tensões e correntes e atuar com precisão para isolar equipamentos que precisam ser protegidos.
Existe um método nesta norma conhecido como GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) que define a prioridade do transporte das informações que demandam maior urgência. 
Esta norma está estruturada em 10 partes e cada uma aborda um tema específico e que permite a consulta quase que completa na referência à automação de subestações.
	Parte
	Descrição
	Principal característica
	1
	Introdução e visão geral
	Aspectos da norma
	2
	Glossário
	Informações e detalhes
	3
	Requisitos gerais
	Condições ambientais, requisitos de qualidade e serviços auxiliares
	4
	Gerenciamento de sistema e projeto
	Ferramentas de engenharia e documentação
	5
	Requisitos de comunicação e modelos
	Requisitos básicos, nó lógico e PICOM
	6
	Linguagem de configuração SCL
	Configuração
	7.1
	Princípios e modelos
	Estruturas básicas de comunicação
	7.2
	Serviços de interface de comunicação
	Descrição do ACSI
	7.3
	Classes de dados comuns
	Definição das lógicas, classe e funções
	7.4
	Classes de nós lógicos
	Definição das classes de nós e dados
	8
	Mapeamento para MMS
	Mapeamento de serviços de comunicação
	9
	Especificações de comunicação
	Mapeamento dos valores analógicos
	10
	Testes de conformidade
	Ensaios e documentação
Tabela 01 – Estrutura da norma IEC 61850
Fonte: Adaptação da norma IEC 61850
2.2 IEC 60870-5-101
	Conhecida também como IEC 101 ou padrão 101 é um protocolo orientado a eventos, utiliza a comunicação mestre-escravo e tem suporte a mensagens não solicitadas. Por definição está apenas nas camadas de aplicação e de enlace e as mensagens possuem no máximo 256 bytes, pois não há uma camada de transporte, que é um requisito necessário.
O IEC 101 é um protocolo utilizado unicamente para supervisão e telecomando que opera em topologias como barramento e ponto-a-ponto. Não se aplicam as funções de automação e proteção entre IEDs como na norma IEC 61850.
2.3 IEC 60870-5-103
	Como no caso acima, também conhecida como IEC 103 ou padrão 103, padroniza um protocolo de comunicação multiponto, permitindo a realização de trocas de informações entre um sistema supervisório de controle, por exemplo, e um ou mais dispositivos de proteção. O sistema de controle é o dispositivo mestre e os dispositivos de proteção são os escravos.
A interface de comunicação do escravo é operacional somente após a recepção de um pedido pelo dispositivo mestre. A falta de solicitação do mestre é detectada pelo escravo provocando assim a interrupção da comunicação. Para restaurar a comunicação, o dispositivo mestre deve remeter uma solicitação para que seja reinicializado.
3 CONCLUSÃO
Esta foi uma maneira simplificada de apresentar e comparar as funcionalidades das normas IEC 61850, IEC60870-5-101 e IEC60870-5-103. 
A IEC 61850 proporcionou a interoperabilidade entre os dispositivos e os inseriu no padrão das redes de computadores baseados no protocolo IEEE 802.1/Q. Esta norma proporcionou maior confiabilidade na monitoração, proteção e controle no ambiente das subestações. 
REFERÊNCIAS
ALMEIDA, E. M. Norma IEC 61850 – Novo Padrão em Automação de Subestações. Universidade Federal do Ceará – UFC, 2011. Disponível em: < http://www. dee.ufc.br/ anexos/TCCs/2011.1/EZEQUIEL%20MENDES%20DE%20ALMEIDA.pdf> Acesso em: 24 out. 2021.
ARAUJO, M. L. P. Projeto de Automação de Sistemas Elétricos Conforme Norma IEC 61850. Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG, 2012. Disponível em: < https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9BUFDX/1/monografia___cesep_ 2010___marcelo_araujo.pdf> Acesso em: 26 out. 2021.
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL. Automação Elétrica com IEC 61850. Disponível em: <https://www.automacaoindustrial.info/automacao-eletrica-com-iec-61850/> Acesso em: 21 out. 2021.
DUARTE, A. B. Fundamentos da série de Normas IEC 61850 e sua aplicação nas subestações. Universidade Tecnológica Federal do Paraná. UTFPR, 2012. Disponível em: < http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/798/1/CT_ TELEINFO_XX_2012_01.pdf> Acesso em: 24 out. 2021.
EM – ELETRICIDADE MODERNA. Norma IEC 61850: testes de velocidade das mensagens Goose. Disponível em: <https://www.arandanet.com.br/revista/em /materia/2017/06/23/norma_iec_61850.html> Acesso em: 18 out. 2021.
PROTCOM. Literatura Técnica - Conceitos IEC 61850 e Redes de Comunicação. Disponível em: < https://www.protcom.net/literatura-tecnica/comunicacao-e-automacao/redes-de-comunicacao-iec-61850/> Acesso em: 27 out. 2021.
RODRIGUES, G. F. Benefícios da utilização da norma IEC 61850 em sistemas de automação de subestações e proteção de sistemas elétricos. Universidade Federal do Rio de Janeiro. UFRJ, 2013. Disponível em: < https://pantheon.ufrj.br/ bitstream/11422/9739/1/monopoli10007403.pdf> Acesso em: 29 out. 2021.
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