7.0 – comunicação redundante para as subestações

A Experiência da CEMAR na
Digitalização de Subestações e a
Utilização da Tecnologia GPRS e Canal
Redundante
1.0 - APRESENTAÇÃO
2.0 - OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
4.0 - DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
5.0 - AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
6.0 – UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES
8.0 - BENEFÍCIOS
9.0 - CONCLUSÃO
1.0 - APRESENTAÇÃO
2.0 - OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
4.0 - DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
5.0 - AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
6.0 – UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES
8.0 - BENEFÍCIOS
9.0 - CONCLUSÃO
1.0 - APRESENTAÇÃO
COMPANHIA ENERGÉTICA DO MARANHÃO
9 Empresa da Holding Equatorial Energia;
9 Área de Concessão: 331.983 km2;
9 217 municípios;
9 Subtransmissão em 138, 69 e 34,5 kV e distribuição em 13,8
kV;
9 1.250.000 Clientes;
9 82 Subestações;
9 5.582 km de linhas de transmissão em 138 e 69 kV;
9 36.000 km de média tensão em 34,5 e 13,8 kV;
9 53.000 km de baixa tensão;
1.0 - APRESENTAÇÃO
9 16 Subestações Digitalizadas;
9 14 Subestações em processo de digitalização;
9 30 chaves e 12 religadores automatizados na rede de distribuição
de São Luís;
9 1 único Centro de Operações (COI) em São Luís que supervisiona
e controla todos as chaves, religadores e subestações digitalizadas
do Maranhão;
9 216 relés digitais instalados nos últimos 2 anos;
9 174 relés digitais serão instalados ainda esse ano;
1.0 - APRESENTAÇÃO
2.0 - OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
4.0 - DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
5.0 - AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
6.0 – UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES
8.0 - BENEFÍCIOS
9.0 - CONCLUSÃO
2.0 - OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO
9 Melhoria da qualidade no fornecimento de energia elétrica
• Melhoria dos indicadores de qualidade (DEC e FEC) e satisfação do
cliente;
9 Redução dos custos operacionais
• Centralização das ações operacionais (único COI) e coleta remota
de medidas, eventos e oscilografia;
9 Maior eficiência operacional
• Em um único Centro, o operador visualiza o estado de todas as
subestações digitalizadas e dos equipamentos na rede de
distribuição, tendo uma visão mais global do sistema elétrico;
9Melhoria dos níveis de tensão e da segurança operacional
9 Melhor controle da tensão das barras e menor nível de exposição
de operadores em subestações;
9 Evolução tecnológica dos equipamentos e das instalações
1.0 - APRESENTAÇÃO
2.0 - OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
4.0 - DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
5.0 - AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
6.0 – UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES
8.0 - BENEFÍCIOS
9.0 - CONCLUSÃO
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
Início 1998 a Meados 2004 – Automação por Adaptação
910 subestações automatizadas utilizando o modelo tradicional de
multiplicação de contatos e aplicação de relés auxiliares;
9 2 CORs – em São Luís (supervisão das subestações da capital e
Alcântara) e em Imperatriz (supervisão da Subestação Imperatriz
Centro);
9 Sistema obsoleto, utilizando protocolos proprietários e com
grande dificuldade de expansão;
9Constantes falhas nos comandos (travamento de relés auxiliares);
9Falta de informações das proteções – proteções analógicas e
estáticas.
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
Meados 2004 – Definição do novo modelo
9 Sob a nova gestão, a CEMAR decide digitalizar as suas
subestações;
9 Utilização de relés digitais não somente para proteção, mas
também para medição, supervisão e comando dos bays;
9 Definição de um protocolo aberto e com utilização tanto na
comunicação entre os níveis 1 e 2 quanto entre os níveis 2 e 3;
9Utilização de Fibra Óptica para comunicação entre os níveis 1 e 2;
9Utilização da Rede Ethernet para comunicação entre os níveis 2 e 3.
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
Janeiro 2006 – Digitalização da primeira Subestação
9 Digitalização da SE Piquiá;
9 Projeto-Piloto: Utilização de GPRS para comunicação entre o COI
e a SE Piquiá;
9 A solução apresentou boa disponibilidade, baixo custo e foi
homologada;
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
Meados 2006 – Digitalização das Subestações de São Luís
9 Digitalização de 9 subestações na capital, todas essas
subestações eram automatizadas pelo método convencional
(multiplicação de contatos e relés auxiliares);
9 Projeto-Piloto: Redundância de Comunicação
9 Canal Ethernet como comunicação principal;
9 Canal GPRS como comunicação redundante;
9 Chaveamento automático entre canais na perda do canal
operante;
1.0 - APRESENTAÇÃO
2.0 - OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
4.0 – DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
5.0 - AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
6.0 – UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES
8.0 - BENEFÍCIOS
9.0 - CONCLUSÃO
4.0 – DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
Nível 3
Nível 2
Nível 1
4.0 – DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
Relés Digitais (IED’s)
9 Especificação das ED’s, SD’s e EA’s;
9 3 Portas de comunicação:
9Automação – DNP3.0
9 Acesso Remoto;
9 Acesso Local.
UTRs
9 Portas Ethernet (DNP3 sobre TCP/IP) em fibra óptica;
9 Portas seriais RS-232 configuráveis com protocolo DNP3
(utilizada no canal GPRS);
9Automatismo
9 Reset diário de energia dos relés (zero hora);
9 Coleta automática da localização de falta do relé;
9 Recomposição Automática de Subestação (em implantação).
4.0 – DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
Concentrador de Dados COI
9 Coleta dos dados de todas as UTRs das subestações e
das chaves e religadores da rede de distribuição:
9 Varredura periódica variando de acordo com a
classe dos dados;
9 Canal DNP3 Mestre.
9 Disponibilização dos dados para o Sistema SCADA:
9 Mapeamento;
9 Canal DNP3 Escravo;
9 Dados são coletados periodicamente variando de
acordo com a classe de dados.
9 Front-End de Comunicação:
9 Diminuindo a carga de processamento do SCADA;
9 Gerenciamento dos canais de comunicação.
4.0 – DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
1.0 - APRESENTAÇÃO
2.0 - OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
4.0 – DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
5.0 - AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
6.0 – UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES
8.0 - BENEFÍCIOS
9.0 - CONCLUSÃO
5.0 – AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
5.0 – AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
1
2
1 – Religador
2 – Chave Telecomandada
3 – Cubículo de Controle
Meio de Comunicação: Modem
GPRS
3
5.0 – AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
1.0 - APRESENTAÇÃO
2.0 - OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
4.0 – DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
5.0 - AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
6.0 – UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES
8.0 - BENEFÍCIOS
9.0 - CONCLUSÃO
6.0 – UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS
6.0 – UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS
A Tecnologia GPRS aliada a um protocolo de comunicação com
mensagens espontâneas (DNP3.0) traz grandes vantagens:
9 Baixo Custo de Investimento
• Modem GPRS.
9 Baixo Custo de Manutenção
• Custo mensal do canal é de 6 a 10 vezes menor que uma linha
privada ou satélite.
9Testes de Base de Dados
• Testes em Subestações tornam-se mais simples e rápidos, pois
a estrutura de Telecom necessária é a cobertura celular e o
modem GPRS.
9 Mobilidade
• Rede de Distribuição – na mudança de local de uma chave ou
religador é preciso apenas garantir a cobertura celular.
1.0 - APRESENTAÇÃO
2.0 - OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
4.0 – DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
5.0 - AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
6.0 – UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES
8.0 - BENEFÍCIOS
9.0 - CONCLUSÃO
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS
SUBESTAÇÕES
9 Canal Principal – Rede Ethernet;
9 Canal Secundário – GPRS – pacote 1 GB;
9 Chaveamento automático entre canais na perda do canal
operante;
9 Teste-Piloto – SE Renascença (São Luís) – Outubro/2006;
9 Implantação nas demais Subestações da capital –
Fevereiro/2007.
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS
SUBESTAÇÕES
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS
SUBESTAÇÕES
Canal GPRS;
Comunicação OK - Good
Canal Rede Ethernet;
Comunicação OK - Good
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS
SUBESTAÇÕES
Implantação da Redundância de Comunicação nas
Subestações de São Luís
Janeiro/2007:
FEC da Comunicação: 3,09 e DEC da Comunicação: 15,7
Março/2007:
FEC da Comunicação: 0,27 e DEC da Comunicação: 0,002
1.0 - APRESENTAÇÃO
2.0 - OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
4.0 – DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
5.0 - AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
6.0 – UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES
8.0 - BENEFÍCIOS
9.0 - CONCLUSÃO
8.0 – BENEFÍCIOS
9 Atualização dos desenhos elétricos das subestações;
9 Renovação das proteções, painéis de proteção e painéis de
serviço auxiliar;
9 Redução dos custos de manutenção;
9 Simplificação dos procedimentos de manobra;
9 Disponibilização de dados para análise de ocorrências;
9 Diminuição do DEC e FEC:
EVOLUÇÃO 50,2%
EVOLUÇÃO 52,7%
1.0 - APRESENTAÇÃO
2.0 - OBJETIVOS DA DIGITALIZAÇÃO
3.0 - HISTÓRICO AUTOMAÇÃO CEMAR
4.0 – DIGITALIZAÇÃO DAS SUBESTAÇÕES
5.0 - AUTOMAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO
6.0 – UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA GPRS
7.0 – COMUNICAÇÃO REDUNDANTE PARA AS SUBESTAÇÕES
8.0 - BENEFÍCIOS
9.0 - CONCLUSÃO
9.0 – CONCLUSÕES
9A CEMAR vive hoje um processo intenso de grandes mudanças
e modernização do seu parque elétrico;
9A digitalização faz parte dessa modernização e tem contribuído
positivamente na melhoria dos indicadores de qualidade e da
imagem da empresa;
9A utilização da tecnologia GPRS como canal redundante alia a
confiabilidade do canal redundante e o baixo custo do GPRS;
9Esse é o nosso compromisso: modernizar a empresa para
fornecer um serviço de qualidade aos seus clientes.
CONTATOS
NIERBETH COSTA BRITO
RONNIE SANTIAGO LOUREIRO
(98) 3217-2159
(98) 3217-2164
[email protected]
[email protected]
ROSIVALDO ARAÚJO BARROSO
DIOGO LUÍS FIGUEIREDO NINA
(98) 3217-2159
(98) 3217-2164
[email protected]
[email protected]
ROGER TOLEDO GISSONI
(98) 3217-2156
[email protected]