Simulación del control y operación de subestaciones eléctricas para protecciones de sistemas de generación mediante la integración de una RTU SEL RTAC y un sistema de visualización en WINCC

Este proyecto de titulación consiste en la simulación del control y la operación de subestaciones eléctricas para protecciones de sistemas de generación, mediante la integración de una RTU SEL RTAC y un sistema de visualización WinCC. La simulación fue desarrollada en el laboratorio de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Politécnica Salesiana, sede Guayaquil, con el objetivo de fortalecer la formación práctica del estudiante frente a las condiciones operativas actuales de los sistemas eléctricos de potencia orientados a la generación. Esta investigación surge a partir de la necesidad de complementar los conocimientos teóricos con herramientas que permiten reproducir escenarios reales de operación, control y protección en sistemas de generación eléctrica. Para ello, se integran tecnologías industriales de uso profesional, tales como el Relay Automation Controller (RTAC) SEL-3530 y la plataforma SCADA WinCC de Siemens, lo que permite simular de manera indefinida condiciones de supervisión, maniobra y operación de subestaciones asociadas a centrales de generación, sin la necesidad de energizar equipos físicos reales, reduciendo así los riesgos al trabajo con instalaciones energizadas. El diseño del sistema que se implementa está estructurado en varios niveles: la capa de campo, conformada por un tablero de estructura metálica que integra todo el sistema de control que representa interruptores principales, seccionadores y demás elementos; la capa de control, donde el RTAC actúa como una puerta de enlace de comunicaciones; y la capa de supervisión, constituida por una interfaz HMI desarrollada en el software WinCC. La comunicación entre los distintos componentes se establece mediante el protocolo Modbus TCP/IP sobre red Ethernet, garantizando una transmisión de datos confiable y en tiempo real. De manera que se validaron diversos escenarios operativos representativos de situaciones típicas en subestaciones de generación eléctrica, tales como la operación normal del sistema, maniobras de transferencia entre barras y condiciones de supervisión asociadas a la protección de los equipos de generación. Los resultados permitieron verificar la correcta adquisición de señales digitales, el adecuado procesamiento de las lógicas de automatización y la visualización dinámica del estado del sistema.