Implementing IEC 61850-7-420 DER Logical Nodes in a single board computer
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Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM)
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This article discusses the implementation of a variety of logical nodes (LNs) of power generation systems based on distributed energy resources (DER) in a single board computer (SBC). The SBC allows for the acquisition and encapsulation of analog signals from a photovoltaic (PV) array with batteries, based on the IEC 61850-7-420 standard. To achieve this, an SBC integrated with an analog-digital conversion card (ADC) enables to read the system’s analog values. The SBC communicates with the ADC card to encapsulate the collected data in the IEC 61850 data object by using the corresponding logical node (LN). An open license library was used to create the IEC 61850 server inside the SBC and the driver of the ADC card manufacturer to communicate both cards. This work aims to develop LNs for DERs in such way that manufacturers of power generation technologies based on renewable sources (such as the sun and/or the wind) implement Intelligent Electronic Devices (IED) and controllers in accordance with the scope of the standard for these logical nodes (LNs). Finally, the communication testing of the implementation and the results obtained are presented.
En este artículo se presenta la implementación de una variedad de nodos lógicos (NLs) de sistemas de generación basados en recursos energéticos distribuidos (DER), en una placa electrónica (o SBC) que permite la adquisición y empaquetamiento de señales analógicas de un arreglo fotovoltaico con baterías, con base en el estándar IEC 61850-7-420. Para esto, se usa una placa electrónica SBC (Single Board Computer) integrada con una tarjeta de conversión análogo digital (ADC) que permite la lectura de los valores analógicos del sistema. La SBC se comunica con la tarjeta ADC para empaquetar los datos leídos dentro de los objetos de datos propios del estándar IEC 61850, usando el nodo lógico (NL) respectivo. Se usó una librería con licencia abierta para la creación del servidor IEC 61850 en la placa electrónica, y el driver del fabricante de la tarjeta ADC para comunicar las dos tarjetas efectivamente. Lo que se busca con este trabajo es el desarrollo de nodos lógicos (NLs) para recursos energéticos distribuidos (DER), de tal forma que los fabricantes de tecnologías de generación basadas en fuentes renovables, como la solar y/o la eólica, incorporen los equipos electrónicos inteligentes (IED) y los controladores de acuerdo con la extensión del estándar para estos nodos lógicos. Se presentan las pruebas de comunicación de la implementación realizada y los resultados obtenidos.
En este artículo se presenta la implementación de una variedad de nodos lógicos (NLs) de sistemas de generación basados en recursos energéticos distribuidos (DER), en una placa electrónica (o SBC) que permite la adquisición y empaquetamiento de señales analógicas de un arreglo fotovoltaico con baterías, con base en el estándar IEC 61850-7-420. Para esto, se usa una placa electrónica SBC (Single Board Computer) integrada con una tarjeta de conversión análogo digital (ADC) que permite la lectura de los valores analógicos del sistema. La SBC se comunica con la tarjeta ADC para empaquetar los datos leídos dentro de los objetos de datos propios del estándar IEC 61850, usando el nodo lógico (NL) respectivo. Se usó una librería con licencia abierta para la creación del servidor IEC 61850 en la placa electrónica, y el driver del fabricante de la tarjeta ADC para comunicar las dos tarjetas efectivamente. Lo que se busca con este trabajo es el desarrollo de nodos lógicos (NLs) para recursos energéticos distribuidos (DER), de tal forma que los fabricantes de tecnologías de generación basadas en fuentes renovables, como la solar y/o la eólica, incorporen los equipos electrónicos inteligentes (IED) y los controladores de acuerdo con la extensión del estándar para estos nodos lógicos. Se presentan las pruebas de comunicación de la implementación realizada y los resultados obtenidos.