Digital electrical substations (DESs) represent a significant development for the electrical industry. New communication technologies and architectures have emerged alongside the development of DESs. This paper presents an analysis of typical communication architectures used in DESs. In addition, some optimization alternatives are identified, assessing the possible impacts on companies. Experimental tests were conducted in a laboratory to support the analysis performed in this research. Finally, some emerging topics and technologies supporting infrastructure optimization and technological adaptability are included. This study has revealed various impacts that companies must consider to effectively incorporate these architectures into the design and implementation processes of DESs. Finally, effective cybersecurity and access control policies should be implemented across all components of a DES to ensure successful implementations.
8 September 2025 in Encuentro Internacional de Educación en Ingeniería
La digitalización del sector eléctrico ha transformado la arquitectura operativa de las subestaciones, promoviendo el uso de estándares como IEC 61850 para lograr interoperabilidad y eficiencia en la transmisión de datos críticos. No obstante, esta evolución ha expuesto nuevos vectores de ataque que comprometen la integridad y disponibilidad de los sistemas de automatización. En este contexto, las Redes Definidas por Software (SDN) emergen como una alternativa tecnológica para incrementar la resiliencia cibernética y optimizar la gestión del tráfico en entornos de misión crítica. Este artículo presenta un estudio experimental sobre la integración de SDN en subestaciones digitales mediante una arquitectura híbrida que combina dispositivos SDN y de comunicaicón tradicionales. Se implementó una metodología dual basada en simulaciones con Mininet y pruebas físicas en un entorno de laboratorio que replica condiciones reales. Se evaluaron métricas técnicas como latencia GOOSE, integridad de SV, tiempo de detección de anomalías y capacidad de reconfiguración dinámica bajo escenarios de ataque. Los resultados demuestran que SDN permite cumplir con los requisitos temporales del estándar IEC 61850, incluso ante amenazas activas, y facilita la segmentación lógica y el control centralizado de flujos críticos. La arquitectura híbrida se valida como una solución escalable, adaptable y compatible con infraestructuras existentes. Se concluye que SDN representa un habilitador estratégico para la automatización segura de subestaciones inteligentes, y se proponen líneas de investigación futura basadas en inteligencia artificial, y estándares de ciberseguridad.