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
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http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/32381| Título : | 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 |
| Autor : | Lucero Tenorio, Hugo Ruben Briones Hidalgo, Hermen Pablo |
| Director de Tesis: | Solano Villegas, Ervin Geovanny |
| Resumen traducido: | This bachelor project consists of the simulation of the control and operation of an electrical substation for the protection of power generation systems, through the integration of an SEL RTAC RTU and a WinCC visualization system. The analysis was carried out in the Electrical Engineering laboratory of the Salesian Polytechnic University, Guayaquil campus, with the objective of strengthening students’ practical training in response to current operating conditions of power systems oriented toward generation. This research arises from the need to complement theoretical knowledge with tools that allow for the reproduction of real operating, control, and protection scenarios in electrical generation systems. To this end, professional-grade industrial technologies are integrated, such as the SEL 3530 Relay Automation Controller (RTAC) and the Siemens WinCC SCADA platform, which enable the indefinite simulation of supervision, switching, and operational conditions of substations associated with generation plants, without the need to energize real physical equipment, thereby reducing the risks associated with working on energized installations. The implemented system design is structured into several levels: the field layer, consisting of a metal-structured control panel that integrates the entire control system representing main circuit breakers, disconnectors, and other components; the control layer, where the RTAC acts as a communication gateway; and the supervision layer, consisting of an HMI interface developed using WinCC software. Communication between the different components is established through the Modbus TCP/IP protocol over an Ethernet network, ensuring reliable and real-time data transmission. Thus, several operational scenarios representative of typical situations in electrical generation substations were validated, such as normal system operation, busbar transfer maneuvers, and supervision conditions associated with the protection of generation equipment. The results made it possible to verify correct digital signal acquisition, proper processing of automation logic, and dynamic visualization of the system status. |
| Resumen : | 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. |
| Palabras clave : | SUBESTACIONES ELÉCTRICAS SIMULACIÓN DEL CONTROL Y OPERACIÓN SISTEMAS DE GENERACIÓN ELÉCTRICA RTU SEL RTAC SCADA WINCC AUTOMATIZACIÓN |
| Fecha de publicación : | 2026 |
| URI : | http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/32381 |
| Idioma: | spa |
| Pertenece a las colecciones: | Grado |
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