Dedico este trabalho à Viviane e aos nossos queridos filhos, Luiz Felipe e Júlia, pois é preciso amor para poder pulsar. Aos meus pais, Antônio e Roseli, e meu irmão Pedro Paulo, pois é preciso serenidade e exemplos para poder seguir. Aos meus avós Antônio e Arildo, e às minhas avós Mescias e Margarida, pois é preciso amparo e inspiração paraviver. AgradecimentosA Deus, pela indelével inquietação em meu espírito, pelo anseio incontido de buscar novos horizontes, além do horizonte. À minha família, cujos valores transcendem o tempo e o espaço, pelos cuidados, as orações e o amor. A todos que têm auxiliado em favor dos meus filhos, com dedicação, esforço e exemplos, envolvendo-os em carinho.Ao Professor Tit. Denis Vinicius Coury, da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), Universidade de São Paulo (USP), por compartilhar de forma consciente, dedicada e sincera suas experiências profissionais, e de meus ideais acadêmicos, oportunizar o conhecimento e as facilidades materiais imprescindíveis na estruturação e no desenvolvimento das atividades do Laboratório de Sistemas de Energia Elétrica (LSEE). Pela orientação amiga, pontual e competente.Ao amigo, Mateus de Freitas Andrade, pelo apoio em todas as atividades que envolveram esta pesquisa. Pelas madrugadas de trabalho com a NetFPGA, Verilog, Mensagens GOOSE, Filtro, Autenticação... Obrigado! Ao amigo, Guilherme Vitor Vitorino Mendonça, pelo auxílio com a sintaxe abstrata e as regras de codificação, e dedicação durante todo processo de desenvolvimento do módulo ASN.1/BER GOOSE.Ao amigo, Caio Felipe Zanatelli, pelo apoio e dedicação durante o processo de desenvolvimento do módulo ASN.1/BER GOOSE. Pelas madrugadas de programação em Java, C e Verilog, que resultaram no aplicativo VMG e no módulo de criptografia. Com a tecnologia digital, as redes de comunicação têm sido de fundamental importância para o bom funcionamento das subestações de energia elétrica. Criado em 2002, o padrão IEC 61850 busca harmonizar a diversidade de equipamentos e fabricantes, e possibilitar a integração de dados para que o máximo de benefícios possa ser extraído. Nesse contexto, o protocolo GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event), pertinente ao padrão IEC 61850, é um datagrama multicast concebido para funcionar na rede local ou de longa distância que interliga as subestações de energia elétrica. Nos ambientes de longa distância, o tráfego de dentro para fora, e vice-versa, deveria passar por um firewall. Porém, a tecnologia de firewall atual não é capaz de inspecionar as mensagens GOOSE reais ou originadas a partir de um ataque, e afeta o tempo de transferência das mesmas, que, no enlace de comunicação, não deve exceder 5ms. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é desenvolver um firewall em hardware reconfigurável, por meio da plataforma NetFPGA, de modo que o incremento no tempo de propagação de uma mensagem GOOSE, Tipo 1A (Trip), ao transpor o dispositivo de segurança, não ultrapasse 20% do tempo total destinado ao enlace de comunicação. Por ter a capacidade de ser um acelerador,...
AgradecimentosDeus, pela indelével inquietação em meu espírito, pelo anseio incontido de buscar novos horizontes, de superar limites.Gostaria de agradecer as pessoas que estão comigo no palco da vida, essas pessoas não podem ser vistas neste momento, mas elas estão aqui! Nas páginas, letras, cores, sombras, luzes, do meu lado, estão em mim. À minha família, pelo carinho, os cuidados e cujos valores transcendem o tempo e o espaço. Ao Professor Tit. Denis Vinicius Coury, da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC),Universidade de São Paulo (USP), pela percepção de que a obra educativa é, antes de tudo, um trabalho conjugado. Por compartilhar de forma consciente, dedicada e sincera meus ideais acadêmicos e suas experiências profissionais, oportunizar o conhecimento e as facilidades materiais imprescindíveis na estruturação e desenvolvimento das atividades contíguas ao Laboratório de Sistemas de Energia Elétrica (LSEE). Pela orientação amiga, pontual e competente.Meu "velho" amigo, M.Sc. Ulisses Chemin Netto, engenheiro, na acepção plena e nobre dessa arte. Por partilhar, continuamente e sem restrições, sua competência profissional, conhecimento e devoção a proteção dos sistemas elétricos de potência. Obrigado pela tua presença, paciência e labuta diária. Pelas leituras, sugestões sempre oportunas e suporte com os aplicativos gráficos. Os sistemas de comunicação de dados sempre foram considerados um fator crítico na operação em tempo real do sistema elétrico de potência, devido à necessidade de decisões rápidas e precisas em pontos geograficamente distribuídos, desde usinas geradoras de energia até interfaces de usuários. Com a tecnologia digital, as medições, sinalizações e comandos são encapsulados em pacotes de dados que trafegam na rede da subestação, utilizando protocolos que estabelecem os formatos, as regras, os métodos, negociando e concordando no uso de parâmetros, que assegurem o transporte de informações entre dois ou mais dispositivos do sistema de automação da subestação. Uma vez que o número de protocolos de comunicação tem se tornado um desafio para usuários e fabricantes, criando ilhas de informação, o padrão IEC-61850 busca harmonizar a diversidade de equipamentos e fabricantes, e possibilitar a integração de dados para que o máximo dos benefícios possa ser extraído. Como proposta que principia esta dissertação, ambiciona-se expor a implementação no Laboratório de Sistemas de Energia Elétrica, da Universidade de São Paulo, de uma infra-estrutura de comunicação de dados e redes de computadores, Intranet, que possibilita experimentação, medição, análise e avaliação da interoperabilidade de informações, e intercambialidade de equipamentos com supervisão, controle e proteção, essencialmente, relés digitais comerciais, aqui denominados equipamentos eletrônicos inteligentes. Com o intuito de desenvolver aplicações focadas ao estudo da automação de subestações entre os níveis de processo e bay, utilizando a infraestrututa supracitada, apresenta-se neste trabalho uma lógica para controle de um bay típico ...
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