innovación: regulación del sistema eléctrico. - · pdf fileobjetivo...
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Innovación:RegulacióndelSistemaEléctrico.Caso:ControladordenivelygeneraciónTilawa
ING. JOSÉ FREDDYROJASCH.
Proyectodeinnovaciónydesarrollo
SectorElectricidad
§IngenieríayConstrucción.§ CentrodeServiciosInvestigaciónyDesarrollo
§NegociodeGeneraciónEléctrica§ ComplejoHidroeléctricoPlantasArenal,Dengo,Sandillal.
§CentrodeControldeEnergía.
Ing.MarvinMonteroMontero.
Ing.FabioJaramilloCordero.
Ing.AndrésFernández
Ing.OscarVargasFallas
Ing.FreddyRojasChavarría
Ubicación
4.8metros
ObjetivoGeneralDesarrollar un sistema de control de lazo cerrado para el nivel del embalse Santa Rosa,mediante estrategias de desvío de la potencia final de las plantas Arenal y Dengo delcomplejo ARDESA, manteniendo la potencia total requerida por el Sistema Automático deGeneración (AGC) del Centro de Control de Energía.
4.8metros
Tilawa
Nombreindígenaasociadoconlaslluviasintermitentesyventosas(tilawas)delaZonadeTilarán,dedondesederivaelnombredela
localidad.
Años70ControladorCibertec
Nuevomilenio2000ControladorSIAHC
2016ControladorTilawa
Historia
Años70ControladorCibertec
§ ComputadorCromenco
§ EnsambladorZ80
§ Recibeconsignatotalyreparteconsignasparagarantizarniveldelembalse.
Historia
Nuevomilenio2000ControladorSIAHC
§ PrimerproyectoI+Dysedesarrollaentre1998y2000
§ PLCSiemensS5
§ SistemaOperativoSolaris
§ G2www.gensym.com
Historia
2016ControladorTilawa
§Controldelnivelmedianteajustesporunidadindividual.
§ RestriccionesdelMercadoEléctricoCentroamericano
§ TodoeldiseñoesnacionalenC++/C,sobreLinux.§ Usomaximizadodecódigoabierto.
§ IntegracióncomercialconSimulink yLabView
§ InteroperabilidadsiguiendoestándaresSmartGrid.
§ Ningúnalambrado.
§ Integrasimulaciónentiemporeal7x24durantemeses.
Historia
Realizareldespacho delnivel delembalseSantaRosadelComplejoHidroeléctricoArenalDengoSandillal,mediantetelemandoycontrolautomáticoenformaintegradaconelnegocioGeneraciónyelCentrodeControldeEnergía(CENCE)
Mantener lasconsignas depotencia enviadasporelCentrodeNacionaldeControldeEnergíaquegaranticenelcontrol primario ysecundario,enformaconjuntaconelcontrol deniveldelembalseSantaRosa.Permitir elcontrolmanualdelembalseSantaRosaporpartedelosoperadores dePlantaArenalmediantelaintervencióndelasunidadesdePlantasArenalyDengo.
Desarrollarelsistemaconunmínimo deindisponibilidades.
Alcance
Cómocontrola
Cómocontrola
MER
CENCE
TILAWA
MICRODESPACHOCONTROLNIVELMANUAL
OPERADORESCONTROLLOCAL
PrecedenciadeControl
NIST:http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.1108r3.pdf
Estándares
http://iectc57.ucaiug.org/wg15public/Public%20Documents/List%20of%20Smart%20Grid%20Standards%20with%20Cybersecurity.pdf
Estándares
Interoperabilidadenlacadenadevalor
GestióndelaEnergía
17
Pasos Implementación SG … un proceso iterativo1
RequerimientosdelaEmpresa
2RequerimientosFuncionales
3Conceptualización
Técnica
4SeleccióndelaTecnología
ControlNivel EmbalseDesvío depotenciaSinalambradoMínimas pruebas
• AGCCENCE• UTR• Algoritmos• Gobernadores• Protocolos
• IEC-60870-5-104/101• Estándares
• EIC-61131-3
• Linux• OpenSource• SoftwareComercial• Reivax• ABB• MatLab• LabView
• Nubeinteroperabilidad ycontrol
• Controladordistribuido
UTR
HistoriadorTiempoReal
HSDataProtocol
HSDataProtocol
ModbusTCPIEC-60870-5-
101
NubededatosServidordecomunicacionesInternetdelascosasindustriales
IEC-60870-5-104
Contenedor de datos de tiempo real
(interoperabilidad)
Gobernadores
AGCMedidoresION
MicrodespachoHMI
Contenedor de datos de tiempo real
(interoperabilidad)
ControladorSimulador
Controlador
HMI
HSDataProtocolHSData
Protocol
ControladorServiciodecontrol
Contenedor de datos de tiempo real
(interoperabilidad)
Contenedor de datos de tiempo real
(interoperabilidad)
ControladorControlador GobernadoresReivax
SimuladorUnidadesTerminalresRemotas
§Controldeeventosdiscretos
§ControldeLazocerradodenivel
ControladorServicio de control
Simulink/MatLab
Referencias yrecursos
Modelado generado
Gobernador Turbina,tubería depresión
Generador completo
Modelado complejo
Generadores Arenal,Dengo,tuberías deconducción ,efectos deretardo,caida neta Arenal yDengo.
HSDataProtocolHSData
Protocol
ControladorServiciodecontrol
Contenedor de datos de tiempo real
(interoperabilidad)
Controlador
Simulador
Contenedor de datos de tiempo real
(interoperabilidad)
Controlador GobernadoresReivax
UnidadesTerminalresRemotas
§Controldeeventosdiscretos
§ControldeLazocerradodenivel
Comparar simulación yrealidad
Historiador open sourceOpenTSDB/Hadoop
Resultados
Resultados
§Inversióncercanaaunmillóndedólares.§ CompradeUnidadesTerminalesRemotas.§ Tarjetas104Prosoft.§ Costosindirectos.§ Manodeobra.
§Enserviciodesdeel21deJulio7x24.§ ControldeUnidadesArenalyDengo.§ Controlautomáticodeválvulacónica.§ IntegraciónMicrodespacho.
§Aplicativos§ Nubedeinteroperabilidad§ Controlador§ HMI§ HistoriadorOpenTSDB
InteroperabilidadGrupo
UTR
HistoriadorTiempoReal
HSDataProtocol
HSDataProtocol
ModbusTCPIEC-60870-5-
101
IEC-60870-5-104
Contenedor de datos de tiempo real
(interoperabilidad)
Gobernadores
AGCMedidoresION
MicrodespachoHMI
Contenedor de datos de tiempo real
(interoperabilidad)
ControladorSimulador
Controlador
NubedeDatosyControlenTiemporeal
測量和控制
Målingogkontrol
Estandarización
Estandarización Estandarización
Estandarización
Measurementandcontrol
etMensuraeالقیاس والتحكمimperium
Mjerenjeikontrola
Измерениеиконтроль
מדידה ובקרה
ControlyMedición
計測と制御
NubedeDatosyControlenTiemporeal
Nube de datos y control en Tiempo Real
(Interoperabilidad)
$AVR
$Frecuencia
$ConsignaU1
$EstadoU1$EstadoVD
$PotenciaU1
$PanelSolar
$FactorPotencia
$CargadorVE
$NivelEmbalse
Nubededatosenlenguajecomún
Nube de datos y control en Tiempo Real
(Interoperabilidad)
Cmd:$AVR,OFF;
Get:$Frecuencia;
Cmd:$ConsignaU1,30;
Get:$EstadoU1;Get:$EstadoVD;
Get:$PotenciaU1;
Calc:#mean,$PanelSolar;
Read:$FactorPotencia;
SBOCmd:$CargadorVE,ON;
Get:$NivelEmbalse;
Nubedeinformaciónycontrolenlenguajecomún
Nube de datos y control en Tiempo Real
(Interoperabilidad)
Cmd:$AVR,OFF;
Get:$Frecuencia;
Cmd:$ConsignaU1,30;
Get:$EstadoU1;Get:$EstadoVD;
Get:$PotenciaU1;
Calc:#mean,$PanelSolar;
Read:$FactorPotencia;
SBOCms:$CargadorVE,ON;
Get:$NivelEmbalse;
Nubedeinteroperabilidad
EN OPERACIÓN 7x24
Nube de interoperabilidad en energía
NubedeInternet
NubedeInternet
ProtocoloOEM
Controlador
Simulador
Protocolo
GeneraciónDistribuida
VE
NuevosNegocios
OEM
InteroperabilidadenlacadenadevalorGrupo
RangerABB
IBMWebSphere
IBMWebSphere
IBMWebSphere
RedMER
RedTécnica,Sistemas
ControlPlanta
ESRIArcGIS
UTRs 61850SICAM
MedidoresION
SCADAServicioalCliente
@ce+
Trunking,Spread
Spectrum900,3G
MPLS
IEDs
SiemensSICAMP
GeneraciónDistribuida
MedidoresAMI
SDH/MPLS
Tilawa
Nube de interoperabilidad
en energía
