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SISTEMA INTEGRADO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA – UM CASO PRÁTICO.

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Apresentação em tema: "SISTEMA INTEGRADO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA – UM CASO PRÁTICO."— Transcrição da apresentação:

1 SISTEMA INTEGRADO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA – UM CASO PRÁTICO

2 Sumário  Apresentação  Arquitetura  Módulos Componentes do SCADA  EMS - Funções  Módulo de Auditoria  Conclusões

3 Apresentação O módulo de EMS foi desenvolvido em 1,5 anos e teve sua implementação no COS da CEB, em Brasília, tendo a seguinte arquitetura básica:  2 Servidores de Banco de Dados de Tempo Real (BDTR) em configuração “dual hot-standby”;  1 Servidor de Comunicação (SCOM) interligado a 31 SE’s e 66 Chaves de poste, implementando o controle supervisivo de pontos de E/S através de 685 IED’s (Inteligent Electronic Devices);  Várias estações clientes de IHM, com até quatro monitores de vídeo em cada estação, para a operação do sistema elétrico (dois desses vídeos são Cubos digitais de retro-projeção de imagens de vídeo com dimensão de 1000 x 750 mm;  Várias Estações Cliente-Externo em ambiente Linux (GIS);  2 Estações clientes de IHM conectadas através de rede discada;  1 Módulo de EMS com ambiente Tempo Real e Estudos;

4 Sumário  Apresentação  Arquitetura  Módulos Componentes do SCADA  EMS - Funções  Módulo de Auditoria  Conclusões

5 Arquitetura CEB

6 Arquitetura – Tela de Abertura na CEB

7 Sumário  Apresentação  Arquitetura  Módulos Componentes do SCADA  EMS - Funções  Módulo de Auditoria / Treinamento  Conclusões

8 Módulos Componentes do SCADA  Arquitetura Cliente x Servidor fundamentada no protocolo proprietário aberto (ActionNET – Berkeley Sockets):  Servidor de Comunicação (gateway)  Servidor de BDTR  Servidor de IHM  Servidor de Dados Históricos  Servidor Internet  Servidor RAS  Servidor Dados Estimados (EMS)  Módulo de Gestão da Qualidade  Módulo de Consultas  Módulo de Auditoria

9 Sumário  Apresentação  Arquitetura  Módulos Componentes do SCADA  EMS – Funções  Geral  Sumário de Funções  Integração com SCADA através de Tabelas  Funcionalidades EMS em Telas do SCADA  Análise de Contingências  Módulo de Auditoria / Treinamento  Conclusões

10 EMS – Geral  Conjunto de aplicativos executados em dois ambientes:  Tempo real (Modelador de Rede, Observador, Estimador de Estados)  Estudos elétricos (Tempo real) + (Fluxo de Potência e Análise de Contingências)  Garante a integridade dos medidores, informa pontos críticos do sistema, permite a análise de contingências múltiplas, identifica eventos de interrupção / religamento de cargas devido a manobras a montante; Configurador SCADA Configurador Observador/Estimador SCADA Observador/Estimador Análise de Contingências (Fluxo de Potência)

11 EMS – Sumário de Funções  SCADA - leitura do estado dos dispositivos (chaves/disjuntores) e das medidas analógicas dessa rede;  Configurador  Observador  Estimador  Usuários, através da IHM do SCADA, a qualquer instante, podem visualizar os valores medidos e/ou estimados;  O Modo de Estudo permite que usuários com perfil adequado possam simular contingências (simples e múltiplas) tanto para o instante atual como para uma data anterior, gravada na base de dados histórica;

12 Configurador e Observador  Qualquer alteração de estado de dispositivos provoca a chamada do Configurador de rede que monta a rede elétrica atual (em quantos nós elétricos e ramos a rede é formada).  O Observador realiza a análise de observabilidade da rede determinando as ilhas observáveis;

13 Estimador de Estado  O Estimador, a partir das medidas lidas e da topologia da rede estabelecida pelo Configurador fornece o estado estimado (mais provável) do sistema (tensões dos barramentos em módulo e fase), com o qual podem ser calculados todos os demais valores de interesse; Erros grosseiros em medidas, se existirem, podem ser detectados, identificados e as medidas removidas, desde que exista redundância de medidas suficiente;

14 Modo de Estudos O Modo de Estudos permite que usuários com perfil adequado possam simular contingências (simples e múltiplas) tanto para o instante atual como para uma data anterior, gravada na base de dados histórica;

15 EMS – Integração Através de Tabelas  Para implantar o EMS foram criadas tabelas com dados de cada componente da rede elétrica utilizado: - Circuitos - Linhas - Trafos - Shunts - Barramentos - Medidas - Chaves  Essas tabelas contém as características elétricas dos componentes da rede e seu inter-relacionamento.

16 EMS – Tabelas tem Integridade Referencial Essa tela mostra a integridade referencial entre tabela de parâmetros do BDTR e tabelas de EMS

17 Sumário  Apresentação  Arquitetura  Módulos Componentes do SCADA  EMS – Funções  Geral  Sumário de Funções  Requisitos de Tabelas com Dados da Rede  Funcionalidades EMS em Telas do SCADA  Análise de Contingências  Módulo de Auditoria  Conclusões

18 EMS – Funcionalidades: Medidas Lidas Medida Real Qualidade da medida avaliada pelo Estimador Pode-se ver medidas estimadas ou reais

19 EMS – Funcionalidades: Medidas Estimadas

20 EMS – Funcionalidades: Medidas Lidas / Estimadas

21 EMS – Funcionalidades: Dados dos Componentes Duplo clique ativa janela de EMS como uma rotina normal do SCADA

22 Sumário  Apresentação Spin  Resumo do Empreendimento  Módulos Componentes do SCADA  EMS – Funções  Geral  Sumário de Funções  Tabelas - Dados da Rede e Integridade Referencial  Funcionalidades EMS em Telas do SCADA  Módulo de Estudos - Análise de Contingências  Módulo de Auditoria Conclusões

23 EMS – Estudos: Unifilar Geral Essa é a tela principal do EMS implantado na CEB. Deve ser observado que ela é uma tela normal, editada usando o editor de telas do SCADA. Chama janela de estudos

24 EMS – Estudos: Fluxo de Potência Dez piores contingências Ao selecionar modo estudo é feita a ruptura da conecção com o tempo real. Pode-se fazer um estudo do estado atual ou passado. Executa fluxo de potência do sistema observável

25 EMS – Estudos: 10 Piores Contingências

26 EMS – Estudos: Preparar Contingência Simular retirada de três linhas Duplo clique ativa janela de EMS No caso de estudos, além de parâmetros e medidas, surge uma terceira janela de resultados

27 EMS – Estudos: Resultado de Contingência

28 EMS – Estudos: Caso Passado É possível retornar a qualquer momento passado e fazer 1 estudo

29 EMS – Estudo de um Caso Passado Quando é executado um estudo, as medidas e estados de todos os objetos de visualização são convertidos para o valor no momento do estudo.

30 Sumário  Apresentação  Arquitetura  Módulos Componentes do SCADA  EMS – Funções  Módulo de Auditoria  Conclusões

31 Auditoria  Como sub-produto do EMS foi criado o módulo de Auditoria e Treinamento que permite:  Retornar o sistema a uma situação passada (data / hora);  Definir a velocidade de “play back”;  Fazer um “play back” de todos os eventos, alarmes, medidas e ordens de operação, na velocidade definida, como se os eventos estivessem ocorrendo em tempo real.  Essa ferramenta permite que se faça auditoria dos procedimentos executados em situação de falha, bem como se treine operadores com situações reais, vivenciadas.

32 Auditoria Selecione data / hora passada para “play back” Após o OK, o sistema recupera os dados históricos e informa quando concluiu a atualização dos mesmos no ActionView

33 Auditoria

34 Auditoria O programa de treinamento está em execução.

35 Sumário  Apresentação Spin  Resumo do Empreendimento  Módulos Componentes do SCADA  EMS – Funções  Módulo de Auditoria  Conclusões

36 Conclusões  Com a desregulamentação do setor elétrico as concessionárias de energia tem nos módulos de EMS em tempo real e estudo, uma importante ferramenta de conhecimento do estado real do sistema elétrico;  O estimador de estados, alimentado em tempo real, valida os estados de equipamentos e medidas elétricas adquiridos do campo, possibilitando a correta tomada de decisões em situações de contingência;  Os algoritmos utilizados na implantação aqui descrita estão em sintonia com o que há de mais avançado e são utilizados por grandes empresas internacionais;  O EMS implantado na CEB tem 142 nós e 2000 linhas e, durante sua implantação, foram identificadas dezenas de leituras incorretas;  O sistema foi implementado de forma genérica, como um módulo adicional do software SCADA


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