Desarrollo de protocolo de comunicaciones para redes HAN en SmartGrids

Development communications protocol for networks HAN in SmartGrids

El presente trabajo de investigación muestra el desarrollo y la implementación de un protocolo de comunicaciones de capa superior que considera las capas de sesión, presentación y aplicación, el que será transportado por medio de cualquier trama Ethernet. Este protocolo tiene como principal objetivo monitorear y controlar la comunicación de nodos pertenecientes a una red HAN (SmartGrids) de manera no invasiva a nivel de capa física, utilizando redes de datos existentes donde el protocolo propuesto coexistirá. Este trabajo comienza con una breve definición del concepto SmartGrids y redes HAN, para continuar con una explicación del desarrollo teórico del protocolo, finalizando con la implementación y breve análisis de tráfico que mostrará el funcionamiento de dicho protocolo.

INTRODUCCIÓN

SmartGrids, se ha transformado en un concepto que con el pasar de los días va tomando cada vez más relevancia, sobre todo analizando la imperante necesidad de optimización en el consumo de energía. El desarrollo de tecnologías para la implementación de este concepto, así como de cada uno de los sistemas que lo conforma, deberá estar orientado a cumplir el fin de optimizar el consumo y generación de energía1. El desarrollo de tecnologías orientadas a la implementación del concepto de SmartGrids, son cada vez mayores2, lo que implica una amplia gama de soluciones, las que pueden ir desde la implementación en forma segmentada o por subsistema 1, o del concepto completo de SmartGrids 3-6.

En esta oportunidad, los autores entregan el desarrollo de un protocolo de capa superior, es decir, un protocolo que en su desarrollo abarcará transversalmente las capas de sesión, presentación y aplicación del modelo de referencia OSI. Esto implica la generación de enlace entre los nodos de la red, así como la conformación o estandarización de los códigos a utilizar, sin dejar atrás los códigos asociados a la aplicación de los usuarios de esta red. Básicamente, esto se orientará al control y monitoreo de variables al interior de una red eléctrica de baja tensión, así como de la sincronía, control y monitoreo de los nodos pertenecientes a una red HAN (Home Area Network), lo que no implica que el protocolo a presentar sea supeditado solo a esta área, sino que podría ser capaz de abarcar otras áreas de SmartGrids como las redes NAN ((Neighborhood Area Network). El presente desarrollo es complementario a la propuesta entregada en 1.

El objetivo de esta investigación, es sentar algunas bases adicionales para la aplicación del concepto de SmartGrids en Chile y, por sobre todo, cumplir las directrices denotadas en la IEEE 2030 5, generando como hipótesis principal la realización de un protocolo orientado al control de las comunicaciones entre los elementos de una red HAN, el que trabajará como un paquete de datos a modo de ser transportado por medio de una red de comunicaciones del tipo ISP/LAN o red de datos domiciliarios.