La comunicación entre una PMU (Phasor Measurement Unit) y un PDC (Phasor Data Concentrator) se da bajo el esquema Cliente – Servidor donde la PMU, que provee los datos, actúa como Servidor y el PDC, que solicita, recibe y procesa los datos, actúa como Cliente. El diagrama de secuencia mostrado en la figura 1 describe un proceso de comunicación simple entre una PMU y un PDC. En este diagrama se asume que todas las tramas transmitidas son correctas, es decir, no se verifica la integridad de la trama ni se piden retransmisiones.
Cuando el PDC envía el comando para iniciar la transmisión de datos, la PMU empieza a enviar los mensajes de datos. El PDC puede almacenar los datos, mostrarlos en pantalla como gráficos o caracteres, o enviarlos (actuando como cliente y servidor) a otro PDC, en cualquiera de estos casos el PDC utiliza el mensaje de configuración previamente recibido para interpretar los datos.
La presente simulación se realizó utilizando la herramienta de envío de tramas Hercules, el software para análisis de protocolos Wireshark y los mensajes de ejemplo que se encuentran en el estándar IEEE C37.118.2-2011.
En la figura 2 se aprecian los mensajes capturados por Wireshark utilizando el filtro synphasor. Inicialmente el PDC envía un mensaje de comando para apagar la transmisión de datos, esto en caso de que la PMU esté enviando datos no solicitados en ese momento, luego el PDC envía un comando pidiendo la trama de configuración y la PMU se la envía, esta trama se muestra en la figura 3. Esto es esencial, siempre se debe solicitar primero la trama de configuración ya que sin esta es imposible interpretar cualquier tipo de datos enviados por la PMU.
Posteriormente el PDC puede o pedir la trama de cabecera o encender la transmisión de datos, en este caso se escoge pedir la trama de cabecera, la PMU la envía. El estándar no cuenta con un ejemplo para esta trama por lo cual esta fue estructurada para propósitos del ejemplo. En esta trama se envía el mensaje PMU_AXON como se aprecia en la figura 4.
Al recibirla, el PDC envía el comando para iniciar la transmisión de datos. En ese momento la PMU empieza a enviar tramas de datos a la tasa de reporte indicada en la trama de configuración, 30 fps. Esto en el caso real, en la simulación las tramas son enviadas manualmente utilizando Hercules. En este ejemplo se envían cuatro tramas de datos.
Como se aprecia en la figura 5, en el primer mensaje de datos se envían 4 fasores, 3 de voltaje y uno de corriente, la frecuencia, la ROCOF, las palabras analógicas y las digitales. La PMU detiene el envío de datos hasta que el PDC envía el comando para apagar la transmisión de datos.
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El protocolo de comunicación sincrofasorial está diseñado para que las tecnologías que procesen información de sincrofasores no tengan que realizar procesos complejos que retrasen la transmisión de la información. La principal ventaja de los sistemas sincrofasoriales son sus elevadas tasas de reporte en tiempo real, de hasta 60 mensajes por segundo, y que cada mensaje transmitido viene con una estampa de tiempo asignada gracias a la sincronización de la PMU con el sistema GPS. Con estas estampas de tiempo es posible identificar el lugar y momento exacto en que ocurrió un evento en la red eléctrica.
Artículo redactado por: Juan Carlos Vargas, Axon Group
