Desarrollo tecnológico
Unidad Central Maestra para Centros de Control de Distribución de Energía Eléctrica
Para que los procesos de generación, transmisión y distribución
de energía eléctrica se realicen de forma adecuada,
eficiente, confiable y segura, existe una infraestructura
eléctrica que lo permite; así como equipos digitales y sistemas
de información que se encargan de las funciones de
medición, monitoreo, comunicación, supervisión y control
de los equipos principales y por supuesto, de la energía
eléctrica que se entrega al consumidor o usuario final.
Además de la infraestructura eléctrica para la generación,
transporte, acondicionamiento y suministro de la
energía eléctrica, existen Centros de Control (CC), los cuales
agrupan los equipos, mecanismos, funciones y sistemas
para la supervisión, control, operación y mantenimiento de
las redes eléctricas; así como su reparación y restablecimiento
del servicio en caso de fallas.
Entre los sistemas de información más relevantes en un CC,
son los que realizan en tiempo real la supervisión y control
remoto de los equipos eléctricos principales (transformadores,
interruptores, seccionadores, restauradores, entre otros). Este tipo de software especializado
se conoce como
Sistema de Control Supervisorio y Adquisición de Datos
(SCADA, por sus siglas en inglés).
En todos los CC, de todas las empresas eléctricas, existe al
menos un SCADA que apoya al personal responsable de la
operación a ser más eficientes y efectivos en sus labores
diarias, suministrando así la energía eléctrica a los usuarios
con la mejor calidad y confiabilidad posibles. Una Unidad
Central Maestra (UCM) es el núcleo funcional de un sistema
SCADA, se trata un software altamente especializado, responsable
de la gestión de todas las funciones vitales del
sistema completo; recopila, organiza, concentra, resguarda,
procesa y distribuye toda la información asociada a los
diferentes componentes del SCADA.
Figura 1. Pantalla de inicio del sistema.
Específicamente, en la prestación del servicio de distribución de energía eléctrica, las empresas eléctricas requieren el apoyo de sistemas informáticos de misión crítica, tales como: una UCM que permita mejorar la eficiencia, la confiabilidad y la calidad del suministro de la energía eléctrica, manteniendo niveles aceptables de frecuencia y voltaje, disminuyendo las pérdidas; un sistema para que, en caso de fallas o disturbios, apoye en la gestión para el restablecimiento del suministro en el menor tiempo posible sin afectar la seguridad del personal y de la infraestructura eléctrica; así como un sistema de apoyo al análisis y planeación operativa de las redes eléctricas, que integre funciones de análisis avanzado para la optimización de las acciones y planes de operación.
Figura 2. Módulos del sistema.
La Comisión Federal de Electricidad (CFE), a través de la Empresa Productiva del Estado (EPS) CFE Distribución, identificó la necesidad de modernizar sus sistemas SCADA a través de la incorporación de nuevas tecnologías en las UCM, de esta forma avanza en el proceso de integración de la Red Eléctrica Inteligente (REI) en México. Dado lo anterior, se desarrolló una UCM propiedad de CFE (UCM-CFE), aplicando tecnología de punta y con capacidad para compartir información de manera estandarizada entre procesos y sistemas institucionales. La UCM-CFE consta principalmente de los siguientes módulos funcionales:
- Interfaz Hombre-Máquina (IHM): monitoreo, control y configuración de la UCM-CFE.
- Editor Gráfico: creación de diagramas unifilares y biblioteca de símbolos eléctricos.
- Kernel SCADA: ejecución en tiempo real de funciones de misión crítica que permiten la gestión de alarmas, eventos y comandos de control a los equipos eléctricos principales.
- Servidor de comunicaciones: adquisición de datos de la red eléctrica y comunicación bidireccional mediante protocolos de comunicaciones estandarizados.
- Registro Histórico: almacenamiento y recuperación de la información histórica de la red eléctrica.
El INEEL tiene la responsabilidad de apoyar al sector eléctrico mediante la integración de nuevas tecnologías digitales; tales como inteligencia de negocios, Big Data, inteligencia artificial, entre otras, para el análisis de la información generada, aprendizaje de máquina y descubrimiento de nuevo conocimiento, que permita funciones avanzadas para mejorar la operación y mantenimiento de la infraestructura eléctrica.
Autores:
Carlos Eduardo Uribe blanco, ceuribe@ineel.mx
Víctor Alvarez Cortés, vacortes@ineel.mx
Alfredo Espinosa Reza, aer@ineel.mx
Agustín Quintero Reyes, aqr@ineel.mx